RS53336B - Audio dekodiranje korišćenjem efikasnog svođenja kanala - Google Patents

Description

OBLASTPRONALASKA

Predmetno izlaganje se generalno odnosi na obradu audio signala.

OSNOVA

Kompresija digitalnih audio podataka je postala važna tehnika u audio industriji. Uvedeni su novi formati koji omogućavaju audio reprodukciju visokog kvaliteta bez potrebe za velikom širinom opsega za prenos podataka što bi zahtevalo korišćenje tradicionalnih tehnika. AC-3 i nedavno poboljšanu AC-3 (E-AC-3) tehnologiju kodiranja je prihvatio Komitet za napredne televizijske sisteme (Advanced Television Svstems Committee, ATSC) kao standard audio usluga za Televiziju visoke definicije (HDTV) u Sjedinjenim Američkim Državama. E-AC-3 je takođe našao primene u potrošačkim medijima (digitalni video disk) i direktnom emitovanju preko satelita. E-AC-3 je primer perceptivnog kodiranja i obezbeđuje kodiranje više kanala digitalnog audio signala u tok bitova kodiranih audio i metapodataka.

Postoji interesovanje za efikasno dekodiranje kodiranog audio toka bitova. Na primer. radni vek baterije prenosnih uređaja je uglavnom ograničen potrošnjom energije glavnog procesora. Potrošnja energije procesora je tesno povezana sa složenošću izračunavanja njegovih zadataka. Dakle, smanjenje prosečne složenosti izračunavanja kod prenosnog sistema za obradu audio podataka trebalo bi da produži radni vek baterije takvog sistema.

Termin x86 je opšte poznat kod onih koji su stručni za ovu oblast, a označava familiju arhitektura procesora sa skupom instrukcija koje se baziraju na Intel procesoru 8086. Kao rezultat sveprisutnosti x86 arhitekture skupa instrukcija, postoji i interesovanje za efikasnost dekodiranja kodiranog audio toka bitova na procesoru ili sistemu za obradu koji ima x86 arhitekturu skupa instrukcija. Mnoge implementacije dekodiranja su po prirodi opšte. dok su druge posebno projektovane za ugrađene procesore. Novi procesori, kao što su AMD-ov Geode i novi Intel Atom primeri su 32- i 64-bitnih dizajna, koji koriste x86 skup instrukcija, i koji se koriste u malim prenosnim uređajima.

REZIME

Aspekt pronalaska se odnosi na metod rada audio dekodera za dekodiranje audio podataka u skladu sa patentnim zahtevom 1. Dodatni aspekti su defmisani kao što je navedeno u zavisnim patentnim zahtevima 2-12.

Dalji aspekt pronalaska se odnosi na medijum za skladištenje koga računar može da čita i koji skladišti instrukcije za dekodiranje koje, kada ih izvrši jedan ili više procesora sistema za obradu, dovode do toga da sistem za obradu sprovede gore opisani metod.

Dalji aspekt pronalaska se odnosi na aparat za obradu audio podataka za dekodiranje audio podataka koji uključuju kodirane blokove N.n kanala audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M>1. n broj kanala niskofrekventnih efekata u kodiranim audio podacima, a m broj kanala niskofrekventnih efekata u dekodiranim audio podacima, te gde aparat sadrži sredstva za sprovođenje prethodnog metoda.

KRATAK OPIS CRTEŽA

SI. 1 prikazuje pseudokod 100 za instrukcije koje. kada se izvrše, sprovode tipičan AC-3 proces dekodiranja.

Slike 2A-2D prikazuju, u obliku uprošćenog blok-dijagrama, neke različite konfiguracije dekodera koje mogu povoljno da koriste jedan ili više zajedničkih modula.

SI. 3 prikazuje pseudokod i uprošćeni blok-đijagram jedne realizacije modula za dekodiranje u prednjem planu.

SI. 4 prikazuje uprošćeni dijagram toka podataka za rad jedne realizacije modula za dekodiranje u prednjem planu.

SI. 5A prikazuje pseudokod i uprošćeni blok-dijagram jedne realizacije modula za dekodiranje u zadnjem planu.

SI. 5B prikazuje pseudokod i uprošćeni blok-dijagram druge realizacije modula za dekodiranje u zadnjem planu.

SI. 6 prikazuje uprošćeni dijagram toka podataka za rad jedne realizacije modula za dekodiranje u zadnjem planu.

SI. 7 prikazuje uprošćeni dijagram toka podataka za rad druge realizacije modula za dekodiranje u zadnjem planu.

SI. 8 prikazuje dijagram toka jedne realizacije obrade za modul dekodiranja u zadnjem planu, kao što je onaj prikazan na si. 7.

SI. 9 prikazuje primer obrade pet blokova koji uključuju svođenje kanala sa 5.1 na 2.0 korišćenjem realizacije predmetnog pronalaska za slučaj transformacije bez preklapanja koja uključuje svođenje kanala sa 5.1 na 2.0.

SI. 10 prikazuje drugi primer obrade pet blokova koja uključuje svođenje kanala sa 5.1 na 2.0 korišćenjem realizacije predmetnog pronalaska za slučaj transformacije sa preklapanjem.

SI. 11 prikazuje uprošćeni pseudokod za jednu realizaciju svođenja kanala u vremenskom domenu.

SI. 12 prikazuje uprošćeni blok-dijagram jedne realizacije sistema za obradu koja uključuje najmanje jedan procesor i koja može da sprovodi dekodiranje, uključujući jednu ili više funkcija predmetnog pronalaska.

OPIS PRIMERA REALIZACIJE

Pregled

Realizacije predmetnog pronalaska uključuju metod. aparat, logiku kodiranu u jednom ili više opipljivih medijuma koje računar može da čita za sprovođenje operacija.

Konkretne realizacije uključuju metod rada audio dekodera za dekodiranje audio podataka koji uključuju kodirane blokove N.n kanala audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M<>>1, n broj kanala niskofrekventnih efekata u kodiranim audio podacima, a m broj kanala niskofrekventnih efekata u dekodiranim audio podacima. Metod obuhvata prihvatanje audio podataka koji uključuju blokove N.n kanala kodiranih audio podataka, kodiranih metodom kodiranja koja uključuje transformaciju N.n kanala digitalnih audio podataka i formiranje i pakovanje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena: i dekodiranje prihvaćenih audio podataka. Dekodiranje uključuje: raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; određivanje koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade za određivanje uzorkovanih audio podataka; i svođenje kanala u vremenskom domenu za najmanje neke blokove određenih uzorkovanih audio podataka u skladu sa podacima za svođenje kanala za slučaj M<N. Najmanje jedan od Al. BI i Cl važi: Al označava da dekodiranje uključuje određivanje blok po blok da li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu, i ako se za određeni blok odredi primena svođenja kanala u frekventnom domenu, primena svođenja kanala u frekventnom domenu za određeni blok.

BI označava da svođenje kanala u vremenskom domenu uključuje proveru da li su podaci za svođenje kanala izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje kanala i. ako su izmenjeni, primenu pretapanja radi određivanja pretopljenih podataka za svođenje kanala i svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje kanala, a ako nisu izmenjeni, direktno svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa podacima za svođenje kanala, i

Cl označava da metod uključuje identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala za N.n ulazne kanale, gde je nedoprinoseći kanal kanal koji ne doprinosi M.m kanalima, i da metod ne sprovodi inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade najednom ili više identifikovanih nedoprinosećih kanala.

Posebne realizacije pronalaska uključuju medijum za skladištenje koga računar može da čita. koji sadrži instrukcije za dekodiranje koje, kada ih izvrše jedan ili više procesora sistema za obradu dovode do toga da sistem za obradu sprovodi dekodiranje audio podataka koji uključuju kodirane blokove N.n kanala audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M<>>1. n broj kanala niskofrekventnih efekata u kodiranim audio podacima, a m broj kanala niskofrekventnih efekata u dekodiranim audio podacima. Instrukcije za dekodiranje uključuju: instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do prihvatanja audio podataka koji uključuju blokove N.n kanala kodiranih audio podataka, kodiranih metodom kodiranja, gde metod kodiranja uključuje transformaciju N.n kanala digitalnih audio podataka i formiranje i pakovanje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; i instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do dekodiranja prihvaćenih audio podataka. Instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do dekodiranja uključuju: instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do raspakivanja i dekodiranja podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do određivanja koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena: instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do inverzne transformacije podataka frekventnog domena i primene dalje obrade za određivanje uzorkovanih audio podataka; i instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do provere da lije M<N, i instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do svođenja kanala u vremenskom domenu za najmanje neke blokove određenih uzorkovanih audio podataka u skladu sa podacima za svođenje kanala ako je M<N. Najmanje jedan od A2. B2 i C2 važi: A2 označava instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do dekodiranja koje uključuje instrukcije koje, kada se izvrše, dovodi do provere, blok po blok. da li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu, i instrukcije koje, kada se izvrše, primenjuju svođenje kanala u frekventnom domenu ako je za određeni blok utvrđeno da treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu,

B2 označava da svođenje kanala u vremenskom domenu uključuje proveru da li su podaci za svođenje kanala izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje kanala i. ako su izmenjeni. primenu pretapanja radi određivanja pretopljenih podataka za svođenje kanala i svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje kanala, a ako nisu izmenjeni. direktno svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa podacima za svođenje kanala, i

C2 označava instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do dekodiranja koje uključuje identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala za N.n ulazne kanale, gde nedoprinoseći kanal predstavlja kanal koji ne doprinosi M.m kanalima, i to da taj metod ne sprovodi inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade najednom ili više identiOkovanih nedoprinosećih kanala.

Konkretne realizacije uključuju aparat za obradu audio podataka za dekodiranje audio podataka koji uključuju kodirane blokove N.n kanala audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M>1, n broj kanala niskofrekventnih efekata u kodiranim audio podacima, a m broj kanala niskofrekventnih efekata u dekodiranim audio podacima. Aparat obuhvata: sredstva za prihvatanje audio podataka koji uključuju blokove N.n kanala kodiranih audio podataka, kodiranih metodom kodiranja, gde metod kodiranja uključuje transformaciju N.n kanala digitalnih audio podataka i formiranje i pakovanje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; i način za dekodiranje prihvaćenih audio podataka. Sredstva za dekodiranje uključuju: sredstva za raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; sredstva za određivanje koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; sredstva za inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i za primenu dalje obrade za određivanje uzorkovanih audio podataka; i način za svođenje kanala u vremenskom domenu za najmanje neke blokove određenih uzorkovanih audio podataka u skladu sa podacima za svođenje kanala za slučaj M<N. Najmanje jedan od A3. B3 i C3 važi: A3 označava da sredstva za dekodiranje uključuju sredstva za određivanje, blok po blok, da li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu, i sredstva za primenu svođenja kanala u frekventnom domenu, sredstva za primenu svođenja kanala u frekventnom domenu koja primenjuju svođenje kanala u frekventnom domenu za određeni blok ako je za određeni blok utvrđeno da treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu,

B3 označava da sredstva za svođenje kanala u vremenskom domenu vrše proveru da li su podaci za svođenje kanala izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje kanala i, ako su izmenjeni, primenu pretapanja radi određivanja pretopljenih podataka za svođenje kanala i svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa pretopi jenim podacima za svođenje kanala, a ako nisu izmenjeni. direktno svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa podacima za svođenje kanala, i

C3 označava da aparat uključuje sredstva za identilikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala za N.n ulazne kanale, gde je nedoprinoseći kanal kanal koji ne doprinosi M.m kanalima, i da aparat ne sprovodi inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade jednog ili više identifikovanih nedoprinosećih kanala.

Konkretne realizacije uključuju aparat za obradu audio podataka koji uključuju N.n kanala kodiranih audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M<>>1, n=0 ili 1 broj kanala niskofrekventnih efekata u kodiranim audio podacima, a m=0 ili 1 je broj kanala niskofrekventnih efekata u dekodiranim audio podacima. Aparat obuhvata: sredstva za prihvatanje audio podataka koji uključuju N.n kanala za kodirane audio podatke koji su kodirani metodom kodiranja, gde metod kodiranja obuhvata transformisanje N.n kanala digitalnih audio podataka tako da inverzno transformisanje i dalja obrada mogu da oporave uzorke vremenskog domena bez preklapanja grešaka, formiranja i pakovanja podataka eksponenta i mantise frekventnog domena, i formiranje i pakovanje metapodataka koji su povezani sa podacima eksponenta i mantise frekventnog domena, gde metapodaci opciono uključuju metapodatke koji su povezani sa obradom prediktivnog prelaznog šuma; i sredstva za dekodiranje prihvaćenih audio podataka. Sredstva za dekodiranje obuhvataju: jedno ili više sredstava za dekodiranje u prednjem planu i jedno ili više sredstava za dekodiranje u zadnjem planu. Sredstvo za dekodiranje u prednjem planu uključuje sredstvo za raspakivanje metapodataka, i za raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena. Sredstva za dekodiranje u zadnjem planu uključuju sredstva za određivanje koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; za inverznu transformaciju podataka frekventnog domena; za primenu prozorovanja i operacija dodavanja preklapanja za određivanje uzorkovanih audio podataka; za primenu bilo kog potrebnog dekodiranja obrade prediktivnog prelaznog šuma u skladu sa metapodacima koji su povezani sa obradom prediktivnog prelaznog šuma; i za svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa podacima za svođenje kanala, svođenje kanala konfigurisano za smanjenje kanala u vremenskom domenu za najmanje neke blokove podataka u skladu sa podacima za svođenje kanala u slučaju M<<>N. Najmanje jedan od A4. B4 i 4C važi: A4 označava da sredstva za dekodiranje u zadnjem planu uključuju sredstva za određivanje, blok po blok, da li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu, i sredstva za primenu svođenja kanala u frekventnom domenu, sredstva za primenu svođenja kanala u frekventnom domenu koja primenjuju svođenje kanala u frekventnom domenu za određeni blok ako je za određeni blok utvrđeno da treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu,

B4 označava da sredstva za svođenje kanala u vremenskom domenu vrše proveru da li su podaci za svođenje kanala izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje kanala i. ako su izmenjeni. primenu pretapanja radi određivanja pretopljenih podataka za svođenje kanala i svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje kanala, a ako nisu izmenjeni. direktno svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa podacima za svođenje kanala, i

C4 označava da aparat uključuje sredstva za identilikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala za N.n ulazne kanale, gde je nedoprinoseći kanal kanal koji ne doprinosi M.m kanalima, i da sredstvo za dekodiranje u zadnjem planu ne sprovodi inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade jednog ili više identifikovanih nedoprinosećih kanala.

Konkretne realizacije uključuju sistem za dekodiranje audio podataka koji uključuju N.n kanala kodiranih audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M>1, n broj kanala niskofrekventnih efekata u kodiranim audio podacima, a m broj kanala niskofrekventnih efekata u dekodiranim audio podacima. Sistem sadrži: jedan ili više procesora; a podsistem za skladištenje je povezan sa jednim ili više procesora. Sistem treba da prihvati audio podatke koji uključuju blokove N.n kanala kodiranih audio podataka, kodiranih metodom kodiranja, gde metod kodiranja uključuje transformisanje N.n kanala digitalnih audio podataka i formiranje i pakovanje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; i da dalje dekodira prihvaćene audio podatke, uključujući: raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; određivanje koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena: inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade za određivanje uzorkovanih audio podataka; i svođenje kanala u vremenskom domenu za najmanje neke blokove određenih uzorkovanih audio podataka u skladu sa podacima za svođenje kanala za slučaj M<N. Najmanje jedan od A5. 135 i C5 važi: A5 označava da dekodiranje uključuje određivanje, blok po blok. đa li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu, i ako se za određeni blok utvrdi da treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu, primenu svođenja kanala u frekventnom domenu za određeni blok.

B5 označava da svođenje kanala u vremenskom domenu uključuje proveru da li su podaci za svođenje kanala izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatka za svođenje kanala i, ako su izmenjeni, primenu pretapanja radi određivanja pretopljenih podataka za svođenje kanala i svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje kanala, a ako nisu izmenjeni, direktno svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa podacima za svođenje kanala, i

C5 označava da metod uključuje identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala za N.n ulazne kanale, gde je nedoprinoseći kanal kanal koji ne doprinosi M.m kanalima, i da taj metod ne sprovodi inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade najednom ili više identifikovanih nedoprinosećih kanala.

U nekim verzijama realizacije sistema, prihvaćeni audio podaci su u obliku toka bitova okvira kodiranih podataka, a podsistem za skladištenje je konfigurisan sa instrukcijama koje. kada ih izvrši jedan ili više procesora u sistemu za obradu, dovode do dekodiranja prihvaćenih audio podataka.

Neke verzije realizacije sistema uključuju jedan ili više podsistema koji su umreženi putem mrežne veze, gde svaki podsistem uključuje najmanje jedan procesor.

U nekim realizacijama u kojima Al, A2, A3, A4 ili A5 važi, određivanje da li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu obuhvata određivanje da li postoji bilo kakva obrada prediktivnog prelaznog šuma. i određivanje da li bilo koji od N kanala ima različiti tip bloka takav daje svođenje kanala u frekventnom domenu primenjeno samo za blok koji ima isti tip bloka u N kanalima, gde nema obrade prediktivnog prelaznog šuma i gde je M<N.

U nekim realizacijama u kojima Al. A2, A3, A4 ili A5 važi, i u kojima transformisanje u metodu kodiranja koristi transformaciju sa preklapanjem i gde dalja obrada uključuje primenu prozorovanja i operacija dodavanja preklapanja za određivanje uzorkovanih audio podataka, (i) primena svođenja kanala u frekventnom domenu za određeni blok uključuje određivanje da lije svođenje kanala za prethodni blok bilo svođenje kanala u vremenskom domenu, i ako je svođenje kanala za prethodni blok bilo svođenje kanala u vremenskom domenu, primenjivanje svođenja kanala u vremenskom domenu (ili svođenje kanala u pseudovremenskom domenu) na podatke prethodnog bloka koji treba da se preklope sa dekodiranim podacima određenog bloka, i (II) primenjivanje svođenja kanala u vremenskom domenu za određeni blok uključuje određivanje da li je svođenje kanala za prethodni blok bilo svođenje kanala u frekventnom domenu i ako je svođenje kanala za prethodni blok bilo svođenje kanala u frekventnom domenu, primenu drugačije obrade određenog bloka nego kada svođenje kanala za prethodni blok nije bilo svođenje kanala u frekventnom domenu.

U nekim realizacijama u kojima BI, B2. B3, B4 ili B5 važi, koristi se najmanje jedan x86 procesor čiji skup instrukcija sadrži niz SSE instrukcija SIMD tipa (SIMD eng. single instruction multiple data - jednostruka instrukcija, višestruki podaci) koji obuhvata vektorske instrukcije i gde svođenje kanala u vremenskom domenu uključuje izvršavanje vektorskih instrukcija na najmanje jednom od jednog ili više x86 procesora.

U nekim realizacijama u kojima Cl, C2, C3. C4 ili C5 važi. n=l i m=0. tako da se inverzna transformacija i primena dalje obrade ne sprovode na kanalu niskonaponskih efekata. Štaviše, u nekim realizacijama u kojima C važi, audio podaci koji uključuju kodirane blokove uključuju informacije koje definišu svođenje kanala i pri čemu se za identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala koriste informacije koje definišu svođenje kanala. Štaviše. u nekim realizacijama u kojima C važi, identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala dalje uključuje identifikovanje da li jedan ili više kanala imaju zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na jedan ili više drugih kanala, gde kanal ima zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na drugi kanal ako je njegova energija ili apsolutni nivo najmanje 15 dB ispod nivoa drugog kanala. U nekim slučajevima, kanal ima zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na drugi kanal ako su njegova energija ili apsolutni nivo najmanje 18 dB ispod nivoa drugog kanala, dok za druge primene, kanal ima zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na drugi kanal ako su njegova energija ili apsolutni nivo najmanje 25 dB ispod nivoa drugog kanala. U nekim realizacijama, kodirani audio podaci se kodiraju u skladu sa jednim od skupa standarda koji se sastoje od AC-3 standarda, E-AC-3 standarda, standarda koji je kompatibilan sa prethodnim E-AC-3 standardom, MPEG-2 AAC standardom i HE-AAC standardom.

U nekim realizacijama pronalaska, transformisanje u metod kodiranja koristi transformaciju sa preklapanjem, a dalja obrada uključuje primenu prozorovanja i operacija dodavanja preklapanja za određivanje uzorkovanih audio podataka.

U nekim realizacijama pronalaska, metod kodiranja uključuje formiranje i pakovanje metapodataka koji su povezani sa podacima eksponenta i mantise frekventnog domena, gde metapodaci opciono uključuju metapodatke povezane sa obradom prediktivnog prelaznog šuma i sa svođenjem kanala.

Konkretne realizacije mogu da obezbede sve, neke ili nijedan od ovih aspekata. funkcija ili prednosti. Konkretne realizacije mogu da obezbede jedan ili više drugih aspekata, funkcija ili prednosti, od kojih jedna ili više mogu biti očigledni stručnjaku u predmetnoj oblasti na osnovu ovde navedenih slika, opisa i patentnih zahteva.

Dekodiranje kodiranog toka

Realizacije predmetnog pronalaska su opisane za dekodiranje audio signala koji je kodiran u skladu sa proširenim AC-3 (E-AC-3) standardnom za kodirani tok bitova. E-AC-3 i raniji AC-3 standardi su bliže opisani u dokumentu Komiteta za napredne televizijske sisteme (Advanced Television Svstems Committee, Inc., ATSC), ..Digital Audio Compression Standard (AC-3, E-AC-3)" (Standard za digitalnu audio kompresiju (AC-3. E-AC-3)). prerađeno izdanje B, Dokument A/52B, od 14. juna 2005. godine, preuzet 1. decembra 2009. na globalnoj računarskoj Internet mreži, na www<A>dot<A>atsc<A>dot<A>org/standards/a_52b<A>dot<A>pdf.

(gde ,,<A>dot<A>"označava tačku (,..") u stvarnoj veb adresi). Međutim, pronalazak nije ograničen na dekodiranje toka bitova koji je kodiran u E-AC-3. i može da se primeni na dekoder i za dekodiranje toka bitova koji je kodiran na osnovu drugog metoda kodiranja, i na metode takvog kodiranja, aparate za dekodiranje, sisteme koji sprovode takvo dekodiranje, na softver koji, kada se izvrši, dovodi do toga da jedan ili više procesora sprovode takvo dekodiranje i/ili na opipljive medijume za skladištenje na kojima se čuva takav softver. Na primer.

realizacije predmetnog pronalaska su takođe primenljive za dekodiranje audio signala koji su kodirani u skladu sa MPEG-2 AAC (ISO/IEC 13818-7) i MPEG-4 Audio (1SO/1EC 14496-3) standardima. MPEG-4 Audio standard uključuje i visokoefikasno AAC kodiranje verzije 1 (HE-AAC vi) i visokoefikasno AAC kodiranje verzije 2 (HE-AAC v2), koji se ovde kolektivno označavaju kao HE-AAC.

AC-3 i E-AC-3 su takođe poznati kao DOLBY ® DIGITAL i DOLBY ® DIGITAL PLUS. Verzi ja HE-AAC koja sadrži neka dodatna, kompatibilna poboljšanja poznata je i kao DOLBY ® PULSE. Ovo su robne marke kompanije Dolby Laboratories Licensing Corporation, primaoca predmetnog pronalaska, i mogu biti registrovane u jednoj ili više jurisdikcija. E-AC-3 je kompatibilan sa AC-3 i uključuje dodatnu funkciju.

x86 arhitektura

Termin x86 je opšte poznat kod onih koji su stručni za ovu oblast, a označava familiju arhitektura procesora sa skupom instrukcija koje se baziraju na Intel procesoru 8086. Arhitektura je primenjena u procesorima kompanija kao što su Intel, Cyrix. AMD, VIA i mnoge druge. U principu, podrazumeva se da termin implicira binarnu kompatibilnost sa 32-bitnim skupom instrukcija Intel 80386 procesora. U današnje vreme (početkom 2010. godine), x86 arhitektura je sveprisutna među stonim i prenosivim računarima. kao i u sve većem broju među serverima i radnim stanicama. Veliki broj softvera podržava ovu platformu, uključujući operativne sisteme kao što su MS-DOS, Windows, Linux, BSD, Solaris i Mac OS X.

Kao što se i ovde koristi, termin x86 označava arhitekturu skupa instrukcija x86 procesora koja takođe podržava skup instrukcija koji sadrži niz SSE instrukcija SIMD tipa (SIMD eng. single instruetion multiple data - jednostruka instrukcija, višestruki podaci). SSE predstavlja prošireni skup instrukcija SIMD tipa (SIMD eng. single instruetion multiple data - jednostruka instrukcija, višestruki podaci) u odnosu na originalnu x86 arhitekturu koja je predstavljena 1999. godine kod Intelovih serija Pentium III procesora, i sada je uobičajena u x86 arhitekturama koje prave mnogi proizvođači.

AC-3 i E-AC-3tokovi bitova

AC-3 tok bitova višekanalnih audio signala se sastoji od okvira koji predstavljaju konstantni vremenski interval 1536 impulsno-kodno modulisanih (PCM) uzoraka audio signala u svim kodiranim kanalima. Predviđeno je do pet glavnih kanala i opciono kanal sa niskofrekventnim efektima (LFE) označen kao ...1". to jest, predviđeno je do 5.1 kanala audio signala. Svaki okvir ima fiksnu veličinu koja zavisi samo od brzine uzorkovanja i brzine kodiranih podataka.

Ukratko, AC-3 kodiranje uključuje korišćenje transformacije sa preklapanjem - mođifikovane diskretne kosinusne transformacije (MDCT) sa Kajzer-Beselovim izvedenim (KBD) prozorom sa 50% preklapanja za konvertovanje vremenskih podataka u frekventne podatke. Frekventni podaci su perceptualno kodirani da bi komprimovali podatke i formirali komprimovani tok bitova okvira od kojih svaki uključuje kodirane audio podatke i metapodatke. Svaki AC-3 okvir je nezavisna celina i ne deli podatke sa prethodnim okvirima osim onih koji su svojstveni za transformaciju preklapanja u MDCT. koja se koristi za konvertovanje vremenskih podataka u frekventne podatke.

Na početku svakog AC-3 okvira se nalaze polja SI (informacije o sinhronizaciji) i BSI (informacije o toku bitova). Polja SI i BSI opisuju konfiguraciju toka bitova, uključujući brzinu uzorkovanja, brzinu podataka, broj kodiranih kanala i nekoliko drugih elemenata na nivou sistema. Postoje i dve CRC (ciklični redundantni kod) reči po okviru, jedna na početku i jedna na kraju, koje obezbeđuju sredstva za detekciju grešaka.

U okviru svakog okvira se nalazi šest audio blokova, od kojih svaki predstavlja 256 PCM uzoraka po kodiranom kanalu audio podataka. Audio blok sadrži komutacione indikatore bloka, koordinate povezivanja, eksponente, parametre alokacije bitova i mantise. Deljenje podataka je omogućeno u okviru, tako da informacija prisutna u Bloku 0 može da se ponovo koristi i u narednim blokovima.

Opciono pol je za pomoćne podatke je smešteno na kraju okvira. Ovo polje omogućava projektantima sistema da ugrade privatnu kontrolu ili informacije o statusu u AC-3 tok bitova za prenos u čitavom sistemu.

E-AC-3 zadržava strukturu AC-3 okvira od šest 256 koeficijenata transformacije, dok takođe omogućava i kraće okvire koji se sastoje od jednog, dva i tri blokova 256 koeficijenata transformacije. Ovo omogućava transport audio signala pri brzinama prenosa podataka većim od 640 kbps. Svaki E-AC-3 okvir sadrži metapodatke i audio podatke.

E-AC-3 omogućava značajno veći broj kanala nego AC-3 5.1, a naročito E-AC-3 omogućava prenos za 6.1 i 7.1 audio signale koji su uobičajeni u današnje vreme, kao i prenos najmanje 13.1 kanala za podršku, na primer. za buduće višekanalne audio numere. Dodatni kanali preko 5.1 dobijaju se povezivanjem toka bitova glavnog audio programa sa do osam dodatnih zavisnih podtokova, od kojih su svi multipleksirani ujedan E-AC-3 tok bitova. Ovo omogućava glavnom audio programu da prenosi format kanala 5.1 prema AC-3 standardu, dok dodatni kapacitet kanala dolazi od zavisnih tokova bitova. Ovo znači da su 5.1-kanalna verzija i razna konvencionalna svođenja broja kanala uvek dostupni i da se smetnje usleđ kodiranja, uvedene oduzimanjem matrica, eliminišu korišćenjem procesa zamene kanala.

Višeprogramska podrška je takođe dostupna zahvaljujući sposobnosti da se prenese sedam ili više nezavisnih audio tokova, od kojih svaki ima moguće povezane zavisne podtokove. radi povećanje prenosa kanala svakog programa iznad 5.1 kanala.

AC-3 koristi relativno kratku transformaciju i prostu skalarnu kvantizaciju za perceptualno kodiranje audio materijala. E-AC-3. iako kompatibilan sa AC-3, pruža poboljšanu spektralnu rezoluciju, poboljšanu kvantizaciju i poboljšano kodiranje. Sa E-AC-3. efikasnost kodiranja je povećana u odnosu na onu koju ima AC-3. da bi se omogućilo pogodno korišćenje manjih brzina za prenos podataka. Ovo se postiže korišćenjem poboljšane grupe filtera za konvertovanje vremenskih podataka u podatke frekventnog domena, poboljšanje kvantizacije. poboljšanog povezivanja kanala, spektralne ekstenzije i tehnike koja se naziva obrada prediktivnog prelaznog šuma (TPNP).

Pored transformacije sa preklapanjem MDCT za konvertovanje vremenskih podataka u frekventne podatke, E-AC-3 koristi adaptivnu hibridnu transformaciju (AHT) za stacionarne audio signale. AHT uključuje MDCT sa preklapajućim prozorom izvedenim iz Kajzer-Beselove funkcije (KBD). praćeno, za stacionarne signale, sekundarnom transformacijom bloka, u obliku diskretne kosinusne transformacije tipa II (DCT) bez preklapanja i prozora. Zbog toga AHT dodaje drugu fazu DCT nakon postojeće AC-3 MDCT/KBD grupe filtera kada je audio signal sa stacionarnim karakteristikama prisutan za konvertovanje šest blokova od 256 koeficijenata transformacije ujedan blok sa 1536 koeficijenta hibridne transformacije i povećanom rezolucijom frekvencije. Ova povećana frekventna rezolucija se kombinuje sa šestodimenzionalnom vektorskom kvantizacijom (VQ) i kvantizacijom sa adaptivnim pojačanjem (GAQ) da bi se poboljšala efikasnosti kodiranja za neke signale, npr. signale koji se „teško kodiraju". VQ se koristi za efikasno kodiranje frekventnih opsega koji zahtevaju niže preciznosti, dok GAQ pruža veću efikasnost kada se zahteva kvantizacija veće preciznosti.

Poboljšana efikasnost kodiranja se takođe dobija putem korišćenja povezivanja kanala sa očuvanjem faze. Metod se širi na metod AC-3 povezivanja kanala koji koristi visokofrekventni kompozitni mono kanal koji rekonstituiše visokofrekventni deo svakog kanala pri dekodiranju. Dodavanje faznih informacija i informacija spektralne amplitude čiju obradu kontroliše koder koje se šalju u tok bitova poboljšava vernost ovog procesa tako da kompozitni mono kanal može da se proširi na niže frekvencije koje ranije nisu bile moguće. Ovo smanjuje kodiranu efektivnu širinu opsega i na taj način povećava efikasnost kodiranja.

E-AC-3 takođe uključuje spektralnu ekstenziju. Spektralna ekstenzija uključuje zamenu koeficijenata transformacije viših frekvencija spektralnim segmentima nižih frekvencija koji se prevode u frekvenciju. Spektralne karakteristike prevedenih segmenata se uparuju sa originalnim putem spektralne modulacije koeficijenata transformacije i takođe putem mešanja oblikovanih komponenti šuma sa prevedenim spektralnim segmentima niže frekvencije.

E-AC-3 uključuje kanal niskofrekventnih efekata (LFE). Ovo je opcioni pojedinačni kanal ograničene (<120 Hz) širine opsega, koji je predviđen za reprodukciju na nivou +10 dB u odnosu na kanale pune širine opsega. Opcioni LFE kanal omogućava visoke nivoe zvučnog pritiska koji treba da se obezbede za niskofrekventne zvukove. Drugi standardi kodiranja, npr. AC-3 i HE-AAC takođe uključuju opcioni LFE kanal.

Dodatna tehnika za poboljšanje kvaliteta audio signala pri malim brzinama prenosa podataka koristi obradu prediktivnog prelaznog šuma koja je opisana u nastavku.

AC-3dekodiranje

Kod tipičnih implementacija AC-3 dekodera, da bi se sačuvala memorija i ispunili zahtevi za smanjenje kašnjenja dekodera što je više moguće, svaki AC-3 okvir se dekodira u serijama ugneždenih petlji.

Prvi korak uspostavlja poravnanje okvira. Ovo uključuje pronalaženje AC-3 reči za sinhronizaciju, a zatim potvrdu da CRC reči za detekciju grešaka ukazuju da nema grešaka. Kada se pronađe sinhronizacija okvira, vrši se raspakivanje BSI podataka da bi se odredile važne informacije okvira, kao što je broj kodiranih kanala. Jedan od kanala može biti LFE kanal. Broj kodiranih kanala je ovde označen sa N.n. gde je n broj LFE kanala a N broj glavnih kanala. U standardima kodiranja koji se trenutno koriste, n=0 ili 1. U budućnosti mogu da postoje slučajevi gde je n>l.

Sledeći korak u dekodiranju je raspakivanje svakog od šest audio blokova. Da bi se smanjili zahtevi u pogledu memorijskog kapaciteta bafera impulsno-kodno modulisanih (PCM) izlaznih podataka, raspakivanje audio blokova se vrši jedan po jedan. Na kraju perioda za svaki blok, PCM rezultati se, u mnogim implementacijama, kopiraju u izlazne bafere, koji se tokom rada u realnom vremenu u hardveru dekodera obično dupliraju ili ciklično baferuju radi direktnog prekidanja za pristup digitalno-analognog konvertora (DAC).

AC-3 dekoder za obradu audio blokova može da se podeli u dve različite faze. koje se ovde označavaju kao ulazna i izlazna obrada. Ulazna obrada obuhvata raspakivanje svih tokova bitova i manipulaciju kodiranim kanalima. Izlazna obrada se primarno odnosi na faze prozorovanja i dodavanja preklapanja inverzne MDCT transformacije.

Ova razlika se pravi zato što broj glavnih izlaznih kanala, ovde označen kao M<>>1. koji generiše AC-3 dekoder ne mora obavezno da se poklapa sa brojem ulaznih glavnih kanala, ovde označenih kao N, N>1 kodiranih u toku bitova, sa tipično, ali ne i neophodno N>M. Korišćenjem svođenja kanala, dekoder može da prihvati tok bitova sa bilo kojim brojem N kodiranih kanala i proizvede proizvoljan broj M, M<>>1. izlaznih kanala. Imajte na umu daje, u principu, broj izlaznih kanala ovde označen kao M.m, gde M predstavlja broj glavnih kanala, a m predstavlja broj LFE izlaznih kanala. U savremenim primenama. m=0 ili 1. Možda će biti moguće da se u budućnosti ima m> 1.

Imajte na umu da se prilikom svođenja kanala u izlazne kanale ne uključuju svi kodirani kanali. Na primer. kod svođenja 5.1 na stereo kanal, informacije LFE kanala se obično odbacuju. Zbog toga, kod nekih svođenja kanala. n=l i m=0. to jest. nema izlaznog LFE kanala.

SI. 1 prikazuje pseudokod 100 za instrukcije koje, kada se izvrše, sprovode tipičan AC-3 proces dekodiranja.

Ulazna obrada kod AC-3 dekodiranja obično počinje kada dekoder raspakuje fiksne podatke iz audio blokova koji predstavljaju skup parametara i indikatora koji su smešteni na početku audio bloka. Fiksni podaci uključuju takve stavke kao što su komutacioni indikatori bloka, informacije povezivanja, eksponenti i parametri alokacije bitova. Termin ..fiksni podaci" se odnosi na činjenicu da su veličine reči za ove elemente tokova bitova poznate apriori. i zbog toga nije potrebno dekodiranje promenljive dužine za obnavljanje takvih elemenata.

Eksponenti čine jedino najveće polje u oblasti fiksnih podataka, jer uključuju sve eksponente iz svakog kodiranog kanala. U zavisnosti od režima kodiranja, kod AC-3, može da postoji samo jedan eksponent po mantisi, do 253 mantisa po kanalu. Umesto raspakivanja svih ovih eksponenata u lokalnoj memoriji, mnoge implementacije dekodera čuvaju pointere na polja eksponenata i njihovo raspakivanje vrše po potrebi, kanal po kanal.

Kada su fiksni podaci raspakovani, mnogi poznati AC-3 dekoderi počinju sa obradom svakog kodiranog kanala. Prvo se raspakuju eksponenti za dati kanal iz ulaznog okvira. Zatim se tipično obavlja izračunavanje alokacije bitova, koje uzima eksponente i parametre alokacije bitova i izračunava veličine reči za svaku zapakovanu mantisu. Raspakivanje mantisa se zatim tipično vrši iz ulaznog okvira. Mantise se skaliraju da bi se obezbedila odgovarajuća kontrola dinamičkog opsega i, po potrebi, poništila operacija povezivanja, a zatim denormalizovala po eksponentima. Na kraju, inverzna transformacija se izračunava za određivanje podataka dodavanja pretpreklapanja, podataka u takozvanom ..domenu prozora", a rezultati se svode u odgovarajućim baferima za svođenje kanala radi naredne izlazne obrade.

U nekim implementacijama, raspakivanje eksponenata za pojedinačni kanal vrši se u baferu za 256 uzoraka, koji se naziva „MDCT bafer". Ovi eksponenti se zatim grupišu u 50 opsega u svrhu alokacije bitova. Broj eksponenata u svakom opsegu povećava se prema višim audio frekvencama, grubo prateći logaritamsku podelu koja oblikuje psihoakustički kritične opsege.

Za svaki od ovih opsega za alokaciju bitova, eksponenti i parametri alokacije bitova se kombinuju da bi generisali veličinu reči mantisa za svaku mantisu u tom opsegu. Ove veličine reči se čuvaju na baferu opsega za 24 uzoraka, sa najširim opsegom za alokaciju bitova koji čine 24 frekventnih mesta. Kada se izračunaj u veličine reči. vrši se raspakivanje odgovarajuće mantise iz ulaznog okvira i ponovo se stavljaju u bafer opsega. Ove mantise se skaliraju i denormalizuju odgovarajućim eksponentom i upisuju, npr. upisuju nazad u MDCT bafer. Nakon što se obrade svi opsezi i raspakuju sve mantise. sve preostale lokacije u MDCT baferu se tipično popunjavaju upisivanjem nula.

Inverzna transformacija se obavlja, npr. obavlja na mestu u MDCT baferu. Izlazni podaci ove obrade, podaci domena prozora, tada mogu da se svedu u odgovarajuće bafere za svođenje kanala na osnovu parametara za svođenje kanala, koji su određeni na osnovu metapodataka, npr. prikupljeni iz unapred definisanih podataka na osnovu metapodataka.

Kada se završi ulazna obrada i baferi za svođenje kanala se potpuno generišu sa domenom svedenim podacima u domenu prozora, dekoder može da obavi izlaznu obradu. Za svaki izlazni kanal, bafer za svođenje kanala i njegov odgovarajući bafer za kašnjenje polovine bloka dužine 128 uzoraka se prozoruju i kombinuju da bi proizveli 256 PCM izlaznih uzoraka. U hardverskom audio sistemu, koji obuhvata dekoder i jedan ili više DAC uređaja, ovi uzorci se zaokružuju na širinu DAC reči i kopiraju u izlazni bafer. Kada se ovo završi, polovina bafera za svođenje kanala se zatim kopira u njegov odgovarajući bafer za kašnjenja koji obezbeđuje 50% preklapanja informacija neophodnog za odgovarajuću rekonstrukciju sledećeg audio bloka.

E-AC-3dekodiranje

Posebne realizacije predmetnog pronalaska uključuju metod rada audio dekodera za dekodiranje audio podataka koji uključuju broj, označen sa N.n kanala kodiranih audio podataka, npr. E-AC-3 audio dekoder za dekodiranje E-AC-3 kodiranih audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, n=0 ili 1, m=0 ili 1 i M>1. n=l označava ulazni LFE kanal, m=l označava izlazni LFE kanal. M<N označava svođenje kanala, M<>>N označava razdvajanje kanala.

Ovaj metod uključuje prihvatanje audio podataka koji uključuju N.n kanala kodiranih audio podataka, kodiranje metodom kodiranja, npr. metodom kodiranja koja uključuje transformisanje korišćenjem transformacije sa preklapanjem N kanala digitalnih audio podataka, formiranje i pakovanje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena, i formiranje i pakovanje metapodataka povezanih sa podacima eksponenta i mantise frekventnog domena, gde mctapodaci opciono uključuju metapodatke povezane sa obradom prediktivnog prelaznog šuma, npr. metodom E-AC-3 kodiranja.

Neke realizacije koje su opisane ovde su dizajnirane da prihvate kodirane audio podatke koji su kodirani na osnovu E-AC-3 standarda ili na osnovu standarda kompatibilnog sa E-AC-3 standardom, i mogu da uključe više od 5 kodiranih glavnih kanala.

Kao što će detaljnije biti opisano u nastavku, ovaj metod uključuje dekodiranje prihvaćenih audio podataka, gde dekodiranje uključuje: raspakivanje metapodataka i raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena: određivanje koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; inverznu transformaciju podataka frekventnog domena; primenu prozorovanja i operacija dodavanja preklapanja za određivanje uzorkovanih audio podataka: primenu svih potrebnih dekodiranih obrada prediktivnog prelaznog šuma u skladu sa metapodacima koji su povezani sa obradom prediktivnog prelaznog šuma: i. u slučaju M<N, svođenje kanala na osnovu podataka za svođenje kanala. Svođenje kanala uključuje proveru da li su podaci za svođenje kanala izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje kanala i. ako su izmenjeni, primenu pretapanja radi određivanja pretopljenih podataka za svođenje kanala i svođenje kanala u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje kanala, a ako nisu izmenjeni, direktno svođenje kanala u skladu sa podacima za svođenje kanala.

U nekim realizacijama predmetnog pronalaska, dekoder koristi najmanje jedan x86 procesor koji izvršava prošireni skup instrukcija SIMD tipa (SIMD eng. single instruetion multiple data - jednostruka instrukcija, višestruki podaci) (SSE), uključujući vektorske instrukcije. U takvim realizacijama, svođenje kanala uključuje pokrenute vektorske instrukcije na najmanje jednom od jednog ili više x86 procesora.

U nekim realizacijama predmetnog pronalaska, metod dekodiranja za E-AC-3 audio signal, koji može da bude AC-3 audio signal, podeljen je u module operacija koji mogu da se primene više puta, tj. instanciraju više puta u različitim implementacijama dekodera. U slučaju metoda koji uključuje dekodiranje, dekodiranje je podeljeno u skup operaci ja dekodiranja u prednjem planu (FED) i skupa operacija dekodiranja u zadnjem planu (BED). Kao što će biti detaljno opisano u nastavku, operacije dekodiranja u prednjem planu uključuju raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena okvira AC-3 ili E-AC-3 toka bitova u raspakovane i dekodirane podatke eksponenta i mantise frekventnog domena za okvir i prateće metapodatke okvira. Operacije dekodiranja u zadnjem planu uključuju određivanje koeficijenata transformacije, inverzno transformisanje određenih koeficijenata transformacije, primenu operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja, primenu potrebnog dekodiranja obrade prediktivnog prelaznog šuma i primenu svođenja kanala u slučaju kada postoji manje izlaznih kanala nego kodiranih kanala u toku bitova.

Neke realizacije predmetnog pronalaska uključuju medij um za skladištenje koga računar može da čita, koji skladišti instrukcije koje. kada ih izvrši jedan ili više procesora sistema za obradu, dovode do toga da sistem za obradu sprovede dekodiranje audio podataka koji uključuju N.n kanala kodiranih audio podataka, za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, M>1. Po savremenim standardima, n=0 ili 1 i m=0 ili 1, ali pronalazak nije ograničen u toj meri. Instrukcije uključuju instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do prihvatanja audio podataka koji uključuju N.n kanala kodiranih audio podataka, koji su kodirani metodom kodiranja, npr. AC-3 ili E-AC-3. Instrukcije dalje uključuju instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do dekodiranja prihvaćenih audio podataka.

U nekim takvim realizacijama, prihvaćeni audio podaci su u obliku AC-3 ili E-AC-3 toka bitova okvira kodiranih podataka. Instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do dekodiranja prihvaćenih audio podataka, podeljene su na skup modula instrukcija za više korišćenja, uključujući modul dekodiranja u prednjem planu (FED) i modul dekodiranja u zadnjem planu (BED). Modul za dekodiranje u prednjem planu uključuje instrukcije koje. kada se izvrše, sprovode raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena okvira za tok bitova u raspakovane i dekodirane podatke eksponenta i mantise frekventnog domena za okvir i prateće metapodatke okvira. Modul za dekodiranje u zadnjem planu uključuje instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do određivanje koeficijenata transformacije, inverzne transformacije, primene operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja, primene potrebnog dekodiranja obrade prediktivnog prelaznog šuma i primene svođenja kanala u slučaju kada postoji manje izlaznih kanala nego ulaznih kodiranih kanala.

Slike 2A-2D prikazuju u obliku pojednostavljenog blok-dijagrama neke različite konfiguracije dekodera koje mogu pogodno da koriste jedan ili više opštih modula. SI. 2 prikazuje uprošćeni blok-dijagram primera E-AC-3 dekodera 200 za AC-3 ili E-AC-3 kodirane 5.1 audio signale. Naravno, korišćeni termin „blok" kada su u pitanju blokovi u blok-dijagramu nije isti kao kada se govori o bloku audio podataka, jer se ovaj drugi odnosi na količinu audio podataka. Dekoder 200 uključuje modul dekodiranja u prednjem planu (FED) 201 za prihvatanje AC-3 ili E-AC-3 okvira i za sprovođenje. okvir po okvir, raspakivanja metapodataka okvira i dekodiranja audio podataka okvira u podatke eksponenta i mantise frekventnog domena. Dekoder 200 takođe uključuje modul dekodiranja u zadnjem planu (BED) 203 koji prihvata podatke eksponenta i mantise frekventnog domena iz modula za dekodiranje u prednjem planu 201 i dekodira ih u do 5.1 kanala PCM audio podataka.

Razlaganje dekodera na modul za dekodiranje u prednjem planu i modul za dekodiranje u zadnjem planu je opciono i ne predstavlja neophodnu pođelu. Takva podela pruža pogodnosti postojanja opštih modula u nekoliko alternativnih konfiguracija. FED modul može da bude opšti za takve alternativne konfiguracije i mnoge konfiguracije imaju zajedničko raspakivanje metapodataka okvira i dekodiranje audio podataka okvira u podatke eksponenta i mantise frekventnog domena koje sprovodi FED modul.

Kao jedan primer alternativne konfiguracije, si. 2B prikazuje uprošćeni blok-dijagram E-AC-3 dekodera/konvertora 210 za E-AC-3 kodirane 5.1 audio signale koji dekodira i AC-3 ili E-AC-3 kodirane 5.1 audio signale, i takođe konveiluje i E-AC-3 kodirani okvir do 5.1-kanalnog audio signala u AC-3 kodirani okvir do 5.1 kanala. Dekoder/konvertor 210 uključuje modul dekodiranja u prednjem planu (FED) 201 koji prihvata AC-3 ili E-AC-3 okvire i sprovodi, okvir po okvir, raspakivanje metapodataka okvira i dekodiranje audio podataka okvira u podatke eksponenta i mantise frekventnog domena. Dekoder/konvertor 210 takođe uključuje modul dekodiranja u zadnjem planu (BED) 203 koji je isti ili sličan BED modulu 203 dekodera 200, i koji prihvata podatke eksponenta i mantise frekventnog domena iz modula za dekodiranje u prednjem planu 201 i dekodira ih u do 5.1 kanala PCM audio podataka. Dekoder/konvertor 210 uključuje i modul konvertera metapodataka 205 koji konvertuje metapodatke i modul kodiranja u zadnjem planu 207 koji prihvata podatke eksponenta i mantise frekventnog domena iz. modula za dekodiranje u prednjem planu 201 i za kodiranje podataka kao AC-3 okvira od najviše 5.1 kanala audio podataka sa brzinom prenosa podataka od ne više od mogućih 640 kbps sa AC-3.

Kao jedan primer alternativne konfiguracije, si. 2C prikazuje uprošćeni blok-dijagram E-AC-3 dekodera koji dekodira AC-3 okvir do najviše 5.1 kanala kodiranih audio signala i takođe dekodira E-AC-3 kodirani okvir do najviše 7.1 kanala audio podataka. Dekoder 220 uključuje modul za analizu informacija okvira 221 koji vrši raspakivanje BSI podataka i identifikuje okvire i tipove okvira i obezbeđuje okvire za odgovarajuće elemente za dekodiranje u prednjem planu. U tipičnim implementacijama koje uključuju jedan ili više procesora i memoriju u kojoj se skladište instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do sprovođenja funkcija modula, može da radi više instanci modula za dekodiranje u prednjem planu, kao i više instanci modula za dekodiranje u zadnjem planu. U nekim realizacijama E-AC-3 dekodera, funkcija BSI raspakivanja je odvojena od modula za dekodiranje u prednjem planu tako da se pregledavaju BSI podaci. To obezbeđuje korišćenje opštih modula u većini alternativnih implementacija. SI. 2C prikazuje uprošćeni blok-dijagram dekodera sa takvom arhitekturom koja je prikladna za do 7.1 kanala audio podataka. SI. 2D prikazuje uprošćeni blok-dijagram 5.1 dekodera 240 sa takvom arhitekturom. Dekoder 240 uključuje modul za analizu informacija okvira 241, modul za dekodiranje u prednjem planu 243 i modul za dekodiranje u zadnjem planu 245. Ovi FED i BED moduli mogu da budu slični po strukturi sa FED i BED modulima koji se koriste u arhitekturi na si. 2C.

Da se vratimo na si. 2C. modul za analizu informacija okvira 221 obezbeđuje podatke nezavisnog AC-3/E-AC3 kodiranog okvira sa do 5.1 kanala za modul za dekodiranje u prednjem planu 223 koji prihvata AC-3 ili E-AC-3 okvire, i za sprovođenje, okvir po okvir, raspakivanja metapodataka okvira i dekodiranja audio podataka okvira u podatke eksponenta i mantise frekventnog domena. Podatke eksponenta i mantise frekventnog domena prihvata modul dekodiranja u zadnjem planu 225 koji je isti ili sličan BED modulu 203 dekodera 200 i koji prihvata podatke eksponenta i mantise frekventnog domena iz modula za dekodiranje u prednjem planu 223 i dekodira ih u do 5.1 kanala PCM audio podataka. Bilo koji zavisan AC-3/E-AC3 kodirani okvir dodatnih podataka kanala se obezbeđuje za drugi modul za dekodiranje u prednjem planu 227 koji je sličan sa drugim FED modulom i na taj način se vrši raspakivanje metapodataka okvira i dekodiranje audio podataka okvira u podatke eksponenta i mantise frekventnog domena. Modul za dekodiranje u zadnjem planu 229 koji prihvata podatke iz FED modula 227 i dekodira podatke u PCM audio podatke bilo kojih dodatnih kanala. PCM modul za mapiranje kanala 231 se koristi za kombinovanjc dekodiranih podataka iz određenih BED modula za obezbeđivanje do 7.1 kanala PCM podataka.

Ako postoji više od 5 kodiranih glavnih kanala, tj. u slučaju N>5. npr. postoji 7.1 kodiranih kanala, kodirani tok bitova uključuje nezavisni okvir od najviše 5.1 kodiranih kanala i najmanje jedan zavisan okvir kodiranih podataka. U realizacijama softvera za takav slučaj, npr. u realizacijama koje sadrže medijum koji računar može da čita i koji čuva instrukcije za izvršavanje, instrukcije se organizuju u više modula za dekodiranje 5.1 kanala, gde svaki modul za dekodiranje 5.1 kanala uključuje odgovarajuće instanciranje modula za dekodiranje u prednjem planu i odgovarajuće instanciranje modula za dekodiranje u zadnjem planu. Više modula za dekodiranje 5.1 kanala uključuje prvi modul za dekodiranje 5.1 kanala koji, kada se izvrši, dovodi do dekodiranja nezavisnog okvira, i jedan ili više drugih modula za dekodiranje kanala za svaki odgovarajući zavisni okvir. U nekim takvim realizacijama, instrukcije uključuju instrukcije modula za analizu informacija okvira koje, kada se izvrše, dovode do raspakivanja polja sa informacijama o toku bitova (BSI) iz svakog okvira da bi se identifikovali okviri i tipova okvira i obezbedili identifikovani okviri za odgovarajuće instanciranje modula za dekodiranje u prednjem planu i instrukcije modula za mapiranje kanala koje, kada se izvrše, i u slučaju daje N>5. dovode do kombinovanja dekodiranih podataka iz određenih modula za dekodiranje u zadnjem planu radi formiranja N glavnih kanala dekodiranih podataka.

Metod za rukovanje AC-3/E-AC-3 konvertorom sa dva dekodera.

Jedna realizacija pronalaska je u obliku konvertora sa dva dekodera (DDC) koji dekodira dva AC-3/E-AC-3 ulazna tokova bitova, označenih kao ..glavni"i ..povezani", sa do 5.1 kanala po svakom, u PCM audio signal i. u slučaju konverzije, konvertuje glavni audio tok bitova iz E-AC-3 u AC-3, a u slučaju dekodiranja, dekodira glavni tok bitova i. ako je prisutan, povezani tok bitova. Konvertor sa dva dekodera opciono meša dva PCM izlaza koristeći metapodatke za mešanje izdvojene iz povezanog audio toka bitova.

Jedna realizacija konvertora sa dva dekodera sprovodi metod rada dekodera radi sprovođenja procesa koji su uključeni u dekodiranje i/ili konvertovanje do dva AC-3/E-AC-3 ulazna toka bitova. Druga realizacija je u obliku opipljivog međijuma za skladištenje koji sadrži instrukcije, npr. softverske instrukcije koje, kada ih izvrši jedan ili više procesora sistema za obradu, dovode do toga da sistem za obradu sprovede procese koji uključuju dekodiranje i/ili konvertovanje do dva AC-3/E-AC-3 ulazna toka bitova.

[Jedna realizacija AC-3/E-AC-3 konvertora sa dva dekodera ima šest potkomponenti. od kojih neke uključuju zajedničke potkomponente. Ovi moduli su:Dekoder-konvertor:Dekoder-konvertor se konfiguriše kada se izvršava za dekodiranje AC-3/E-AC-3 ulaznog toka bitova (do 5.1 kanala) za PCM audio, i/ili za konvertovanje ulaznog toka bitova sa E-AC-3 na AC-3. Dekoder-konvertor ima tri glavne potkomponente i može da implementira realizaciju 210 koja je prikazana na si. 2B iznad. Glavne potkomponente su:Dekodiran je u prednjem planu:FED modul se konfiguriše, kada se izvršava, za dekodiranje okvira AC-3/E-AC-3 toka bitova u neobrađene audio podatke frekventnog domena i njihove prateće metapodatke.

Dekodiranje u zadnjem planu:BED modul se konfiguriše. kada se izvršava, da bi završio preostali proces dekodiranja koji je pokrenuo FED modul. Konkretno. BED modul dekodira audio podatke (u formatu mantise i eksponenta) u PCM audio podatke.

Kodiranje u zadnjem planu:Modulza kodiranje u zadnjem planuse konfiguriše, kada se izvršava, da bi kodirao AC-3 okvir koristeći šest blokova audio podataka iz FED-a. Modul za kodiranje u zadnjem planu se takođe konfiguriše, kada se izvršava, radi sinhronizovanja. razrešavanja i konvertovanja E-AC-3 metapodataka u Dolbv Digital metapodatke korišćenjem uključenog modulakonvertora metapodataka.

5.1 dekoder:Modul 5.1 dekodera se konfiguriše. kada se izvršava, da bi dekodirao AC-3/E-AC-3 ulazni tok bitova (do 5.1 kanala) u PCM audio signal. 5.1 dekoder takođe opciono šalje metapodatke za mešanje za korišćenje od strane spoljašnjih aplikacija za mešanje dva AC-3/E-AC-3 toka bitova. Modul dekodera uključuje dve glavne potkomponente: FED modul kao što je već opisano ovde i BED modul kao što je već opisano ovde. Blok-dijagram primera 5.1 dekodera je prikazan na si. 2D.

Informacije okvira:Modul informacija okvira se konfiguriše. kada se izvršava, da raščlani AC-3/E-AC-3 okvir i raspakuje informacije njegovog toka bitova. CRC provera se obavlja na okviru kao deo procesa raspakivanja.

Deskriptori bafera:Modul deskriptora bafera sadrži opise AC-3. E-AC-3 i PCM bafera i funkcije za operacije bafera.

Konvertor brzine uzorkovanja:Modul konvertora brzine uzorkovanja je opcioni, i konfiguriše se kada se izvršava da bi povećao učestalost uzorkovanja za PCM audio za jedan ili dva faktora.

Eksterni mikser:Modul eksternog miksera je opcioni i konfiguriše se kada se izvršava da pomeša glavni audio program i povezani audio program ujedan izlazni audio program koristeći metapodatke za mešanje koji se dostavljaju u povezanom audio programu.

Dizajn modula za dekodiranje u prednjem planu

Modul za dekodiranje u prednjem planu dekodira podatke na osnovu AC-3 metoda i na osnovu E-AC-3 dodatnih aspekata dekodiranja, uključujući dekodiranje AHT podataka za stacionarne signale, E-AC-3 poboljšanog povezivanja kanala i spektralne ekstenzije.

U slučaju realizacije u obliku opipljivog medijuma za skladištenje, modul za dekodiranje u prednjem planu sastoji se od softverskih instrukcija sačuvanih na opipljivom međijumu za skladištenje koje. kada ih izvrše jedan ili više procesora sistema za obradu, dovode do operacija koje su ovde detaljno opisane za rad modula za dekodiranje u prednjem planu. U hardverskoj implementaciji, modul za dekodiranje u prednjem planu uključuje elemente koji su konfigurisani u operaciji da izvrše radnje koje su ovde detaljno opisane za rad modula za dekodiranje u prednjem planu.

Kod AC-3 dekodiranja je moguće dekodiranje blok po blok. Sa E-AC-3. prvi audio blok - audio blok 0 okvira uključuje AHT mantise svih 6 blokova. Dakle, obično se ne koristi dekodiranje blok po blok, već se nekoliko blokova obrađuje odjednom. Međutim, obrada samih podataka se, naravno, sprovodi na svakom bloku.

U jednoj realizaciji, da bi se koristila uniformna metoda dekodiranja/arhitektura dekodera bez obzira na to da li se koristi AHT, FED modul sprovodi, kanal po kanal, dva prolaza. Prvi prolaz uključuje raspakivanje metapodataka blok po blok i čuvanje pointera na mestu gde se čuvaju zapakovani podaci mantisa i eksponenta, a drugi prolaz uključuje korišćenje sačuvanih pointera za zapakovane eksponente i mantise i raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenata i mantisa kanal po kanal.

SI. 3 prikazuje uprošćeni blok-dijagram jedne realizacije modula za dekodiranje u prednjem planu, npr. implementiranog kao skup instrukcija koji se čuva u memoriji koji, kada se izvrši, dovodi do sprovođenja FED obrade. SI. 3 takode prikazuje pseudokod za instrukcije za prvi prolaz modula za dekodiranje u prednjem planu 300 sa dva prolaza, kao i pseudokod za instrukcije za drugi prolaz modula za dekodiranje u prednjem planu sa dva prolaza. FED modul uključuje sledcćc module, svaki od njih uključuje instrukcije, od kojih su neke instrukcije za definisanje, tako da definišu strukture i parametre:Kanal:Modul kanala definiše strukture za predstavljanje audio kanala u memoriji i obezbeđuje instrukcije za raspakivanje i dekodiranje audio kanala iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

Alokacija bitova:Modul za alokaciju bitova obezbeđuje instrukcije za izračunavanje krive maskiranja i izračunavanje alokacije bitova za kodirane podatke.

Operacije toka bitova:Modul za operacije toka bitova obezbeđuje instrukcije za raspakivanje podataka iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

Eksponenti:Modul eksponenata definiše strukture za predstavljanje eksponenata u memoriji i obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje eksponenata iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

Eksponenti i mantise:Modul eksponenata i mantisa definiše strukture za predstavl janje eksponenata i mantisa u memoriji i obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje eksponenata i mantisa iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

Matrično kodiranje:Modul za matrično kodiranje pruža instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju da podrže matrično dekodiranje matrično kodiranih kanala.

Pomoćni podaci:Modul pomoćnih podataka definiše strukture pomoćnih podataka koje se koriste u FED modulu za sprovođenje FED obrade.

Mantise:Modul mantisa definiše strukture za predstavljanje mantisa u memoriji i obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje mantisa iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

Adaptivna hibridna transformacija:AHT modul obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje podataka adaptivne hibridne transformacije iz E-AC-3 toka bitova.

Audio okvir:Modul audio okvira definiše strukture za predstavljanje audio okvira u memoriji i obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje audio okvira iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

Poboljšano povezivanje:Modul poboljšanog povezivanja definiše strukture za predstavljanje poboljšanog povezanog kanala u memoriji i obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje poboljšanog povezanog kanala iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova. Poboljšano povezivanje proširuje tradicionalno povezivanje u E-AC-3 toku bitova obezbeđivanjem informacija o fazi i ..haosu".

Audio blok:Modul audio bloka definiše strukture za predstavljanje audio bloka u memoriji i obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje audio bloka iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

Spektralno širenje:Modul spektralnog širenja pruža podršku za dekodiranje spektralnog širenja u E-AC-3 toku bitova.

Povezivanje:Modul povezivanja definiše strukture za predstavljanje povezanog kanala u memoriji i obezbeđuje instrukcije koje se konfigurišu kada se izvršavaju za raspakivanje i dekodiranje povezanog kanala iz AC-3 ili E-AC-3 toka bitova.

SI. 4 prikazuje uprošćeni dijagram toka podataka za rad jedne realizacije modula za dekodiranje u prednjem planu 300 sa si. 3 koji opisuje kako pseudokod i elementi podmodula prikazani na si. 3 sarađuju u sprovođenju funkcije modula za dekodiranje u prednjem planu. Pod funkcionalnim elementom se podrazumeva element koji vrši funkciju obrade. Svaki takav element može biti hardverski element ili sistem za obradu i medij um za skladištenje koji uključuje instrukcije koje. kada se izvrše, sprovode funkciju. Funkcionalni element za raspakivanje toka bitova 403 prihvata AC-3/E-AC-3 okvir i generiše parametre alokacije bitova za standardni i/ili AHT funkcionalni element za alokaciju bitova 405 koji proizvodi dodatne podatke za raspakivanje toka bitova za generisanje konačnih podataka eksponenta i mantise za uključeni standardni/ funkcionalni element za poboljšano razdvajanje 407. Funkcionalni element 407 generiše podatke eksponenta i mantise za uključeni funkcionalni element za ponovno matrično kodiranje 409 radi sprovođenja bilo kakvog potrebnog ponovnog matričnog kodiranja. Funkcionalni element 409 generiše podatke eksponenta i mantise za uključeni funkcionalni element za dekodiranje spektralnog širenja 411 za obavljanje bilo kakvog potrebnog spektralnog širenja. Funkcionalni elementi 407 do 411 koriste podatke dobijene operacijom raspakivanja koju vrši funkcionalni element 403. Rezultat dekodiranja u prednjem planu su podaci eksponenta i mantise. kao i dodatni parametri raspakovanog audio okvira i parametri audio bloka.

Razmatrajući detaljnije pseudokod prvog prelaza i drugog prelaza prikazanog na si. 3. instrukcije prvog prelaza se konfigurišu kada se izvršavaju da raspakuju metapodatke iz AC-3/E-AC-3 okvira. Konkretno, prvi prelaz uključuje raspakivanje BSI informacija i raspakivanje informacija audio okvira. Za svaki blok, počev od bloka 0 do bloka 5 (za 6 blokova po okviru), vrši se raspakivanje fiksnih podataka i za svaki kanal se čuva pointer za zapakovane eksponente u toku bitova, a kada se eksponenti raspakuju, čuva se i položaj u toka bitova u kome se čuvaju zapakovane mantise. Alokacija bitova se izračunava i. na osnovu alokacije bitova, mantise mogu da se preskoče.

Instrukcije za drugi prelaz se konfigurišu kada se izvršavaju za dekodiranje audio podataka iz okvira za formiranje podataka mantise i eksponenta. Za svaki blok, počev od bloka 0. raspakivanje uključuje učitavanje sačuvanog pointera za zapakovane eksponente i raspakivanje tako označenih eksponenata, izračunavanje alokacije bitova, učitavanje sačuvanog pointera za zapakovane mantise i raspakivanje tako označenih mantisa. Dekodiranje uključuje obavljanje standardnog i poboljšanog razdvajanja i generisanje opsega spektralnog širenja i. da bi bio nezavisan od drugih modula, prenos rezultujućih podataka u memoriju, npr. memoriju koja je spoljašnja u odnosu na unutrašnju memoriju prelaza. tako da drugi moduli mogu da pristupe rezultujućim podacima, npr. BED modul. Ova memorija se pogodno naziva ..eksterna" memorija, iako može, kao što stručnjaci u predmetnoj oblasti znaju, da bude deo strukture jedne memorije koja se koristi za sve module.

U nekim realizacijama, za raspakivanje eksponenata, eksponenti koji su raspakovani tokom prvog prelaza se ne čuvaju da bi se smanjili memorijski transferi. Ukoliko se AHT koristi za kanal, raspakivanje eksponenata se vrši od bloka 0 i oni se kopiraju na drugih pet blokova, koji su obeleženi brojevima od 1 do 5. Ukoliko se AHT ne koristi za kanal, čuvaju se pointeri zapakovanih eksponenata. Ako je strategija eksponenta kanala da ponovo koristi eksponente, vrši se ponovno raspakivanje eksponenata korišćenjem sačuvanih pointera.

U nekim realizacijama, za povezivanje raspakovanih mantisa, ukoliko se koristi AHT za povezivanje kanala, svih šest blokova mantisa AHT povezanih kanala će se raspakovati u

bloku 0, a džiter se regeneriše za svaki kanal koji je povezan kanal da proizvede nekorelisani džiter. Ukoliko se AHT ne koristi za povezani kanal, čuvaju se pointeri za povezane mantise. Ovi sačuvani pointeri se koriste da ponovo raspakuju povezane mantise za svaki kanal koji je povezani kanal u datom bloku.

Dizajn modula za dekodiranje u zadnjem planu

Modul za dekodiranje u zadnjem planu (BED) preuzima podatke eksponenta i mantise frekventnog domena i dekodira ih u PCM audio podatke. PCM audio podaci se rasterizuju na osnovu modula koje je izabrao korisnik, kompresije dinamičkog opsega i režima svođenja kanala.

U nekim realizacijama, u kojima modul za dekodiranje u prednjem planu čuva podatke eksponenata i mantisa u memoriji - mi je nazivamo eksterna memorija - koja je odvojena od radne memorije modula za dekodiranje u prednjem planu, BED modul koristi obradu okvira blok po blok da bi minimalizovao svođenje kanala i zahteve bafera kašnjenja i, da bi bio kompatibilan sa izlazom modula za dekodiranje u prednjem planu, te koristi prenose iz eksterne memorije za pristupanje podacima eksponenta i mantise za obradu.

U slučaju realizacije u obliku opipljivog međijuma za skladištenje, modul za dekodiranje u zadnjem planu sastoji se od softverskih instrukcija sačuvanih na opipljivom međijumu za skladištenje koje, kada ih izvrše jedan ili više procesora sistema za obradu, dovode đo operacija koje su ovde detaljno opisane za rad modula za dekodiranje u zadnjem planu. Kod hardverske implementacije, modul za dekodiranje u zadnjem planu uključuje elemente koji su konfigurisani u operaciji za sprovođenje radnji koje su ovde detaljno opisane za rad modula za dekodiranje u zadnjem planu.

SI. 5A prikazuje uprošćeni blok-dijagram jedne realizacije modula za dekodiranje u zadnjem planu 500, implementiranog kao skup instrukcija sačuvanih u memoriji koje, kada se izvrše, dovode do sprovođenja BED obrade. SI. 5A takođe prikazuje pseudokod za instrukcije modula za dekodiranje u zadnjem planu 500. BED modul 500 uključuje sledeće module, od kojih svaki uključuje instrukcije, a neke od tih instrukcija služe za definisanjc:Kontrola dinamičkog opsega:Modul za kontrolu dinamičkog opsega obezbeđuje instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do sprovođenja funkcija za kontrolisanje dinamičkog opsega dekodiranog signala, uključujući primenu pojačavanja opsega i primenu kontrole dinamičkog opsega.

Transformacija:Modul za transformacije obezbeđuje instrukcije koje, kada se izvrše, dovode do sprovođenja inverznih transformacija, uključujući sprovođenje inverzne modifikovane diskretne kosinusne transformacije (IMDCT). koja uključuje sprovođenje predrotacije, koja se koristi za izračunavanje inverzne DCT transformacije, koja obavlja postrotaciju korišćenu za izračunavanje inverzne DCT transformacije i određivanje inverzne brze Furijeove transformacije (IFFT).

Obrada prediktivnog prelaznog šuma:Modul za obradu prediktivnog prelaznog šuma obezbeđuje instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do sprovođenja obrade prediktivnog prelaznog šuma.

Prozorovanje i dodavanje preklapanja:Modul za prozorovanje i dodavanje preklapanja sa baferom za kašnjenje obezbeđuje instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do sprovođenja prozorovanja i operacija dodavanja preklapanja za rekonstrukciju izlaznih uzoraka iz inverzno transformisanih uzoraka.

Svođenje kanala u vremenskom domenu (TD):Modul za svođenje kanala u TD obezbeđuje instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do svođenja kanala u vremenskom domenu po potrebi, na manji broj kanala.

SI. 6 prikazuje uprošćeni dijagram toka podataka za rad jedne realizacije modula za dekodiranje u zadnjem planu 500 sa si. 5A koji opisuje kako kod i elementi podmodula prikazani na si. 5A sarađuju da sprovedu funkcije modula za dekodiranje u zadnjem planu. Funkcionalni element za kontrolu pojačanja 603 prihvata podatke eksponenta i mantise iz modula za dekodiranje u prednjem planu 300 i primenjuje svu potrebnu kontrolu dinamičkog opsega, normalizaciju dijaloga i određivanje opsega pojačanja na osnovu metapodataka. Rezultujuće podatke eksponenta i mantise prihvata mantisa za denormalizaciju od strane funkcionalnog elementa za eksponente 605 koji generiše transformacione koeficijente za inverznu transformaciju. Funkcionalni element inverzne transformacije 607 primenjuje IMDCT na koeficijente transformacije za generisanje uzoraka vremena koji su prethodno prozorovani i kojima je dodato preklapanje. Takvi uzorci vremenskog domena sa prethodnim dodavanjem preklapanja se ovde nazivaju uzorci ..pseudovremenskog domena"', i ovi uzorci se nalaze takozvanom pseudovremenskom domenu. Njih prihvata funkcionalni element za prozorovanje i dodavanje preklapanja 609 koji generiše PCM uzorke primenom operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja na uzorke pseudovremenskog domena. Bilo kakva obrada prediktivnog prelaznog šuma se primenjuje funkcionalnim elementom za obradu prediktivnog prelaznog šuma 611 u skladu sa metapodacima. Ako je specificirano, npr. u metapodacima ili drugačije, rezultujući PCM uzorci naknadne obrade prediktivnog prelaznog šuma se svode na broj M.m izlaznih kanala PCM uzoraka funkcionalnim elementom za svođenje kanala 613.

Ponovo se pozivajući na si. 5A, pseudokod za obradu BED modula uključuje, za svaki blok podataka, prenos podataka mantise i eksponenta za blokove kanala iz eksterne memorije i sledeće, za svaki kanal: primena potrebne kontrole dinamičkog opsega, normalizacije dijaloga i određivanje opsega pojačanja u skladu sa metapodacima; denormalizacija mantisa po eksponentima za generisanje koeficijenata transformacije za inverznu transformaciju; izračunavanje IMDCT za koeficijente transformacije za generisanje uzoraka pseudovremenskog domena; primena operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja na uzorke pseudovremenskog domena; primena bilo koje obrade prediktivnog prelaznog šuma u skladu sa metapodacima; i, po potrebi, svođenje kanala u vremenskom domenu na broj M.m izlaznih kanala PCM uzoraka.

Realizacije dekodiranja prikazane na si. 5A uključuju sprovođenje takvih podešavanja pojačanja kao što su primena ofseta za normalizaciju dijaloga u skladu sa metapodacima, i primena faktora pojačanja u kontroli dinamičkog opsega u skladu sa metapodacima. Obavljanje takvih podešavanja pojačanja u ovoj fazi, u kojoj su podaci obezbeđeni u obliku mantise i eksponenta u frekventnom domenu, predstavlja prednost. Promene pojačanja mogu da variraju tokom vremena, i takve izmene pojačanja izvršene u frekventnom domenu mogu da dovedu do glatkih pretapanja kada dođe do inverzne transformacije i operacija prozorovanja / dodavanja preklapanja.

Obrada prediktivnog prelaznog šuma

E-AC-3 kodiranje i dekodiranje su projektovani da rade i obezbede bolji audio kvalitet pri brzinama prenosa podataka manjim nego kod AC-3. Pri manjim brzinama podataka, na audio kvalitet kodiranog audio signala može da se utiče negativno, posebno u slučaju prelaznog materijala koji se relativno teško kodira. Uticaj na audio kvalitet se dešava prvenstveno zbog ograničenog broja bitova podataka koji su dostupni za precizno kodiranje ovih tipova signala. Kodiranje artefakata prelaznih signala se izražava kao smanjenje u definiciji prelaznog signala, kao i artefakt „prediktivnog prelaznog šuma"koji provlači čujni šum kroz prozor za kodiranje zbog grešaka kvantizacije pri kodiranju.

Kao što je već opisano i na slikama 5 i 6, BED obezbeđuje obradu prediktivnog prelaznog šuma. E-AC-3 kodiranje uključuje kodiranje obrade prediktivnog prelaznog šuma za smanjenje artefakata prediktivnog prelaznog šuma koji mogu da se uvedu kada se audio signali sa prelaznim stanjima kodiraju zamenom odgovarajućeg audio segmenta audio segmentom koji je sintetisan korišćenjem audio signala lociranog pre prediktivnog prelaznog šuma. Audio signal se obrađuje sintetičkim skaliranjem vremena, tako da se njegovo trajanje povećava kako bi bilo odgovarajuće dužine kada zamenjuje audio signal koji sadrži prediktivni prelazni šum. Bafer audio sinteze se analizira korišćenjem analize audio scene i obradom maksimalne sličnosti, a zatim se vrši skaliranje vremena tako da se njegovo trajanje dovoljno poveća da zameni audio signal koji sadrži prediktivni prelazni šum. Sintetisani audio signal povećane dužine se koristi da zameni prediktivni prelazni šum i pretapa se u postojeći prediktivni prelazni šum neposredno pre lokacije prelaznog signala da bi osigurao glatki prelaz iz sintetisanog audio signala u originalne kodirane audio podatke. Korišćenjem obrade prediktivnog prelaznog šuma, dužina prelaznog prediktivnog šuma može se dramatično smanjiti ili ukloniti, čak i u slučaju kada je onemogućeno komutiranje blokova.

U jednoj realizaciji E-AC-3 kodera, analiza sinteze skaliranja vremena i obrada za alat za obradu prediktivnog prelaznog šuma obavljaju se na podacima vremenskog domena da bi se odredile informacije metapodataka, npr. uključivanjem parametara skaliranja vremena. Informacije metapodataka prihvata dekoder, zajedno sa kodiranim tokom bitova. Preneti metapodaci prediktivnog prelaznog šuma koriste se za obavljanje obrade u vremenskom domenu na dekodiranom audio signalu da bi se smanjio ili uklonio prediktivni prelazni šum uveden pri kodiranju audio signala sa malom brzinom bitova pri malim brzinama za prenos podataka.

E-AC-3 koder obavlja analizu sintetičkog skaliranja vremena i određuje parametre skaliranja vremena, na osnovu audio sadržaja za svako detektovano prelazno stanje. Parametri skaliranja vremena se prenose kao dodatni metapodaci, zajedno sa kodiranim audio podacima.

Kod E-AC-3 dekodera. parametri optimalnog skaliranja vremena dati u E-AC-3 metapodacima se prihvataju kao deo prihvaćenih E-AC-3 metapodataka za korišćenje u obradi prediktivnog prelaznog šuma. Dekoder obavlja zoniranje i pretapanje audio bafera koristeći prenete parametre skaliranja vremena koji se dobijaju iz E-AC-3 metapodataka.

Korišćenjem informacija o optimalnom vremenskom skaliranju i njihovom primenom sa odgovarajućim pretapanjem, prediktivni prelazni šum koji je uveden kodiranjem audio signala pri maloj bitskoj brzini može se dramatično smanjiti ili ukloniti tokom dekodiranja.

Stoga, obrada prediktivnog prelaznog šuma prepisuje prediktivni šum segmentom audio signala koji najviše podseća na originalni sadržaj. Instrukcije za obradu prediktivnog prelaznog šuma, kada se izvrše, održavaju bafer za kašnjenje četiri bloka za korišćenje prilikom kopiranja preko. Instrukcije za obradu prediktivnog prelaznog šuma. kada se izvrše, u slučaju kada se javi prepisivanje, uzrokuju izranjanje i utapanje u prepisanom prediktivnom šumu.

Svođenje kanala

Označimo sa N.n broj kanala koji su kodirani u E-AC-3 toku bitova, gde je N broj glavnih kanala, a n=0 ili 1 je broj LFE kanala. Često je poželjno smanjenje broja N glavnih kanala na manji broj, označen sa M, izlaznih glavnih kanala. Svođenje kanala sa N na M kanala, M<N, podržavaju realizacije predmetnog pronalaska. Povećanje broja kanala je takođe moguće, u kom slučaju je M<>>N.

Stoga, u najopštijoj implementaciji, realizacije audio dekodera su operativne za dekodiranje audio podataka koji uključuju N.n kanala kodiranih audio podataka za dekodiranje audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio podataka, i M<>>1, gde n, m označavaju broj LFE kanala u ulaznom i izlaznom signalu. Svođenje kanala je slučaj u kome je M<<>N i, na osnovu skupa koeficijenata svođenja kanala, uključeno je u slučaj M<<>N.

Svođenje kanala u frekventnom domenu nasuprot svođenju kanala u vremenskom

domenu.

Svođenje kanala može potpuno da se obavi u frekventnom domenu, pre inverzne transformacije, u vremenskom domenu nakon inverzne transformacije, ali. u slučaju obrade blokova sa dodavanjem preklapanja, pre operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja, ili u vremenskom domenu nakon operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja.

Svođenje kanala u frekventnom domenu (FD) je mnogo efikasnije od svođenja kanala u vremenskom domenu. Njegova efikasnost proističe. npr. iz činjenice da se bilo koji koraci obrade koji su naredni u odnosu na korak svođenja kanala sprovode samo na preostalom broju kanala, koji je generalno manji nakon svođenja kanala. Stoga, složenost izračunavanja svih koraka obrade koji slede nakon koraka svođenja kanala smanjena je bar za odnos ulaznih i izlaznih kanala.

Kao primer se razmatra svođenje kanala 5.0 na stereo. U ovom slučaju, složenost izračunavanja bilo kog narednog koraka obrade će biti smanjena za otprilike faktor 5/2 = 2,5.

Svođenje kanala u vremenskom domenu (TD) se koristi u tipičnim E-AC-3 đekođerima i u realizacijama koje su već opisane i ilustrovane slikama 5A i 6. Postoje tri glavna razloga zbog kojih tipični E-AC-3 dekoderi koriste svođenje kanala u vremenskom domenu:

Kanali sa različitim tipovima blokova

U zavisnosti od audio sadržaja koji treba da se kodira, E-AC-3 koder može da izabere između dva različita tipa blokova - kratkog bloka i dugog bloka - za segmentiranje audio podataka. Harmonijski, sporo promenljivi audio podaci se tipično segmentiraju i kodiraju korišćenjem dugih blokova, dok se prelazni signali segmentiraju i kodiraju u kratkim blokovima. Kao rezultat, predstavljanje frekventnog domena kratkim blokovima i dugim blokovima je inherentno različito i ne može da se kombinuje u operaciju svođenja kanala u frekventnom domenu.

Samo nakon poništavanja koraka kodiranja, koji su specifični za tip bloka, u dekoderu, kanali mogu da se pomešaju. Stoga, u slučaju transformacija sa komutacijom blokova, koristi se drugačiji proces parcijalne inverzne transformacije, a rezultati dve različite transformacije se ne mogu direktno kombinovati sve dok ne dođu do faze prozorovanja.

Međutim, ove metode su poznate za prvo konvertovanje kratkih transformacionih podataka u duže podatke frekventnog domena, kada svođenje kanala može da se sprovede u frekventnom domenu. Pored toga, u najpoznatijim implementacijama dekodera. svođenje kanala se sprovodi nakon inverzne transformacije i u skladu sa koeficijentima za svođenje kanala.

Razdvajanje kanala

Ako je broj glavnih izlaznih kanala veći od broja glavnih ulaznih kanala, M>N, pristup mešanja u vremenskom domenu je pogodan, jer on pokreće korak razdvajanja kanala pri kraju obrade, smanjujući broj kanala u obradi.

TPNP

Blokovi koji se podvrgavaju obradi prediktivnog prelaznog šuma (TPNP) možda neće biti svedeni u frekventnom domenu, jer TPNP funkcioniše u vremenskom domenu. TPNP zahteva istoriju od najviše četiri blokova PCM podataka (1024 uzoraka) koji moraju biti prisutni za kanal u kojem se primenjuje TPNP. Prebacivanje na svođenje kanala u vremenskom domenu je zbog toga neophodno da bi se popunila istorija PCM podataka i obavila zamena prediktivnog šuma.

Hibridno svođenje kanala korišćenjem i svođenja kanala u frekventnom domenu i

svođenja kanala u vremenskomdomenu

Pronalazači prepoznaju da kanali u većini kodiranih audio signala koriste isti tip bolokova više od 90% vremena. To znači da bi efikasnije svođenje kanala u frekventnom domenu funkcionisalo na više od 90% podataka u tipičnom kodiranom audio signalu, pod pretpostavkom da ne postoji TPNP. Preostalih 10% ili manje bi zahtevalo svođenje kanala u vremenskom domenu kao što se dešava kod tipičnih prethodnih E-AC-3 dekodera.

Realizacije predmetnog pronalaska uključuju logiku za izbor metoda svođenja kanala da bi se, blok po blok, odredilo koji metod svođenja kanala treba primeniti, i da se na odgovarajući način primeni i logika svođenja kanala u vremenskom domenu i logika svođenja kanala u frekventnom domenu radi primene određenog metoda smanjenja. Stoga, realizacija metoda uključuje određivanje, blok po blok, da li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu. Logika za izbor metoda za svođenje kanala funkcioniše tako da odredi da li treba primeniti svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu i obuhvata određivanje da li postoji bilo kakva obrada prediktivnog prelaznog šuma i određuje da li bilo koji od N kanala ima različiti tip bloka. Izbor logike određuje da svođenje kanala u frekventnom domenu treba primeniti samo za blok koji ima isti tip bloka u N kanalima, nema obrade prediktivnog prelaznog šuma i M<N.

SI. 5B prikazuje uprošćeni blok-dijagram jedne realizacije modula za dekodiranje u zadnjem planu 520 implementiranog kao skup instrukcija sačuvanih u memoriji koje, kada se izvrše, dovode do sprovođenja BED obrade. SI. 5B takođe prikazuje pseudokod za instrukcije modula za dekodiranje u zadnjem planu 520. BED modul 520 uključuje module prikazane na si. 5A koji koriste samo svođenje kanala u vremenskom domenu, i sledeće dodatne module, od kojih svaki uključuje instrukcije, a neke od tih instrukcija služe za definisanje:Modul za izbor metoda za svođenje kanalakoji proverava (i) promenu tipa bloka; (ii) da li ne postoji stvarno svođenje kanala (M<<>N), nego razdvajanje kanala i, (iii) da li je blok podložan TPNP-u, i ako ništa od ovoga ne važi, bira svođenje kanala u frekventnom domenu. Ovaj modul sprovodi određivanje, blok po blok, da li treba da se primeni svođenje kanala u frekventnom domenu ili svođenje kanala u vremenskom domenu.

Modulza svođenje kanala u frekventnom domenu koji sprovodi, nakon denormalizacije mantisa po eksponentima, svođenje kanala u frekventnom domenu. Imajte na umu đa modul za svođenje kanala u frekventnom domenu uključuje i modul logike za prelaz iz vremenskog u frekventni domen koji proverava da lije prethodni blok koristio svođenje kanala u vremenskom domenu, u kom slučaju se blokom rukuje na drugačiji način koji je detaljnije opisan u nastavku. Dodatno, modul za logiku prelaska takođe rukuje koracima obrade koji su povezani sa određenim događajima koji se neredovno dešavaju, npr. programske izmene, kao što je nestajanje kanala.

Modul za prelaznu logiku svođenja kanala od FD na TD koji proverava đa li je prethodni blok koristio svođenje kanala u frekventnom domenu, i u tom slučaju se blokom različito rukuje, kao što je detaljnije opisano u nastavku. Dodatno, modul za logiku prelaska takođe rukuje koracima obrade koji su povezani sa određenim događajima koji se neredovno dešavaju, npr. programske izmene. kao što je nestajanje kanala.

Štaviše, moduli koji su na si. 5A mogu da se ponašaju različito u realizacijama koje uključuju hibridno svođenje kanala, tj. svođenje kanala u FD i u TD u zavisnosti od jednog ili više uslova za trenutni blok.

Pozivajući se na pseudokod na si. 5B, neke realizacije metoda za dekodiranje u zadnjem planu uključuju, nakon prenosa podataka okvira blokova iz eksterne memorije, određivanje da li je korišćeno svođenje kanala u FD ili svođenje kanala u TD. Za svođenje kanala u FD, za svaki kanal, metod uključuje (i) primenu kontrole dinamičkog opsega i normalizacije dijaloga, ali. kao što je razmatrano u nastavku, onemogućavanjem određivanja opsega pojačanja; (ii) denormalizaciju mantisa po eksponentima; (iii) sprovođenje svođenja kanala u FD; i (iv) određivanje da li postoje kanali koji su se nestali ili da lije prethodni blok sveden svođenjem u vremenskom domenu, u kom slučaju se obrada sprovodi na drugačiji način koji je detaljnije opisan u nastavku. U slučaju svođenja kanala u TD. a takođe i za svođenje kanala u FD, proces za svaki kanal uključuje: (i) različitu obradu blokova koje treba svesti u TD. u slučaju kada je prethodni blok sveden u FD i u slučaju obrade bilo kakvih programskih izmena. (ii) određivanje inverzne transformacije (iii). Sprovođenje prozorovanja i dodavanja preklapanja, i, u slučaju svođenja kanala u TD, (iv) obavljanje bilo kog TPNP-a i svođenje kanala na odgovarajući izlazni kanal.

SI. 7 prikazuje jednostavan dijagram toka podataka. Blok 701 odgovara logici za izbor metoda za svođenje kanala koja testira tri stanja: promenu tipa bloka. TPNP ili razdvajanje kanala, i, ako bilo koji uslov važi, usmerava tok podataka na granu svođenja kanala u TD 721 koja uključuje prelaznu logiku za svođenje kanala u FD 723 radi posebne obrade bloka odmah nakon obrade bloka svođenjem u FD, obrade programske izmene i denormalizacije mantise po eksponentu u 725. Tok podataka nakon bloka 721 obrađuje opšti blok za obradu 731. Ako testovi bloka logike za izbor metoda za svođenje kanala 701 odrede daje blok za svođenje kanala u FD, tok podataka se grana na obradu svođenja kanala u FD 711. koja uključuje proces svođenja kanala u frekventnom domenu 713 koji onemogućava određivanje opsega pojačanja i, za svaki kanal, denormalizuje mantise po eksponentima i sprovodi svođenje kanala u FD, a blok za prelaznu logiku svođenja kanala u TD 715 treba da odredi da lije prethodni blok obrađen svođenjem u TD i da takav blok obradi na drugačiji način, i takođe da detektuje i obradi bilo kakve programske izmene, kao što je nestajanje kanala. Tok podataka nakon prelaznog bloka za svođenje kanala u TD 715 kreće se do istog opšteg blok za obradu 731.

Opšti blok za obradu 731 uključuje inverznu transformaciju i svaku dalju obradu u vremenskom domenu. Dalja obrada u vremenskom domenu obuhvata poništavanje određivanja opsega pojačanja i obradu primenom prozorske funkcije i dodavanja preklapanja. Ako je blok iz bloka za svođenje kanala u TD 721. dalja obrada u vremenskom domenu obuhvata bilo kakvu TPNP obradu i svođenje kanala u vremenskom domenu.

SI. 8 prikazuje dijagram toka jedne realizacije obrade za modul pozadinskog dekodiranja, kao što je onaj prikazan na si. 7. Dijagram toka je podeljen na sledeći način, sa istim referentnim brojevima korišćenim na si. 7 za slične, odgovarajuće funkcionalne blokove toka podataka: blok logike za izbor metoda za svođenje kanala 701 u kome se logički indikator FD_dmx koristi da naznači kada se 1 tog svođenja kanala u frekventnom domenu koristi za blok: logički blok za svođenje kanala u TD 721 koji obuhvata blok za prelaznu logiku svođenja kanala u FD i blok za logiku programskih promena 723 za diferencijalnu obradu bloka koji se pojavljuje odmah posle bloka obrađenog funkcijom svođenja kanala u frekventnom domenu i izvršava obradu promene programa, i blok za denormalizaciju mantise po eksponentima za svaki ulazni kanal. Dijagram toka nakon bloka 721 obrađuje opšti blok za obradu 731. Ako blok logike za izbor metoda za svođenje kanala 701 odredi daje blok za svođenje kanala u FD, dijagram toka se grana na blok za obradu svođenja kanala u FD 711 koji uključuje proces svođenja kanala u frekventnom domenu koji onemogućava određivanje opsega pojačanja i, za svaki kanal, dcnormalizuje mantise po eksponentima i vrši svođenje kanala u FD. i blok za prelaznu logiku svođenja kanala u TD 715 koji za svaki kanal prethodnog bloka određuje da li je kanal oslabljen ili da li je prethodni blok obrađen smanjenjem broja kanala u TD, da bi se takav blok drugačije obradio. Dijagram toka posle prelaznog bloka za smanjenje kanala u TD 715 kreće se do istog opšteg bloka za logičku obradu 731. Opšti blok za logičku obradu 731 obuhvata inverznu transformaciju i dalju obradu u vremenskom domenu za svaki kanal. Dalja obrada u vremenskom domenu obuhvata poništavanje određivanja opsega pojačanja i obradu primenom prozorovanja i dodavanja preklapanja. Ako FD_dmx indikator jednak 0. što označava svođenje kanala u TD, dalja obrada u vremenskom domenu u okviru 731 takođe obuhvata bilo kakvu TPNP obradu i svođenje kanala u vremenskom domenu.

Napominjemo da nakon svođenja kanala u FD, u bloku prelazne logike za svođenje kanala u TD 715, u 817, broj ulaznih kanala Nje podešen tako da bude jednak broju izlaznih kanala M. tako da se preostali deo obrade, npr. obrada u opštem bloku za logičku obradu 731, vrši samo nad podacima o smanjenju broja kanala. Ovo smanjuje broj izračunavanja. Naravno, svođenje kanala u vremenskom domenu za podatke iz prethodnog bloka kada postoji prelaz iz bloka čiji je broj kanala smanjen u TD - takvo svođenje kanala u TD prikazano je kao 819 u bloku 715 - vrši se na svim N ulaznim kanalima koji su bili uključeni u proces smanjivanja broja kanala.

Obrada prelaza

Prilikom dekodiranja, neophodno je da postoje glatki prelazi između audio blokova. E-AC-3 i mnogi drugi metodi kodiranja koriste transformaciju preklapanja, npr. MDCT sa preklapanjem od 50%. Dakle, kada se obrađuje trenutni blok, postoji 50% preklapanja sa prethodnim blokom, i. štaviše, biće preklapanja od 50% sa sledećim blokom u vremenskom domenu. Neke realizacije predmetnog pronalaska koriste logiku za dodavanje preklapanja koja uključuje bafer za dodavanje preklapanja. Kada se obrađuje trenutni blok, bafer dodavanja preklapanja sadrži podatke iz prethodnog audio bloka. Budući da je neophodno da postoje glatki prelazi između audio blokova, uključuje se logika koja će diferencijalno obraditi prelaze od svođenja kanala u TD na svođenje kanala u FD. kao i od svođenja kanala u FD na svođenje kanala u TD.

SI. 9 pokazuje primer obrade pet blokova, označenih kao blok k, k+1 k+4 petokanalnog audio signala koji uobičajeno sadrži: levi, centralni, desni, levi surround i desni surround kanal, koji su redom označeni kao L, C. R, LS i RS, a za svođenje kanala na stereo kombinaciju koristi formulu:

Levi izlaz je označen sa L-aC+bL+cLS, a

Desni izlaz je označen sa R- aC+bR+cRS.

SI. 9 pretpostavlja da se koristi transformacija bez preklapanja. Svaki pravougaonik predstavlja audio sadržaje bloka. Horizontalne ose sleva na desno predstavljaju blokove k, .... k+4, a vertikalne ose odozgo nadole predstavljaju progres dekodiranja podataka. Pretpostavimo daje blok k obrađen funkcijom svođenja kanala u TD, blokovi k+1 i k+2 su obrađeni funkcijom svođenja kanala u FD, a blokovi k+3 i k+4 funkcijom svođenja kanala u TD. Kao što se može videti, za svaki od blokova sa smanjenjem broja kanala u TD, svođenje kanala se ne dešava sve dok se ne obavi svođenje kanala u vremenskom domenu nadole. nakon čega sadržaji postaju L' i R' kanali posle svođenja kanala, dok su za blok sa smanjenjem broja kanala u FD, levi i desni kanal i u frekventnom domenu već rezultati svođenja kanala nakon svođenja kanala u frekventnom domenu, dok su podaci za kanale C, LS i RS zanemareni. Pošto ne postoji preklapanje između blokova, nije potrebna posebna obrada prilikom prebacivanja od svođenja kanala u TD na svođenje kanala u FD ili ođ svođenja kanala u FD na svođenje kanala u TD.

SI. 10 opisuje slučaj transformacija sa preklapanjem ođ 50%. Pretpostavimo da se dodavanje preklapanja vrši dekodiranjem sa preklapanjem koristeći bafer za dodavanje preklapanja. U ovom dijagramu, kada se blok podataka prikazuje u obliku dva trougla. donji levi trougao predstavlja podatke u baferu za dodavanje preklapanja iz prethodnog bloka, dok gornji desni trougao prikazuje podatke iz trenutnog bloka.

Obrada prelaza za slučaj prelaska od svođenja kanala u TD na svođenje kanala u FD

Neka blok k+1, koji je blok za svođenje u FD, neposredno prati blok za svođenje u TD. Nakon svođenja u TD, bafer dodavanja preklapanja sadrži podatke o L. C. R, LS i RS kanalima iz poslednjeg bloka koje treba uključiti za trenutni blok. Takođe je uključen i doprinos trenutnog bloka k+1, koji je već sveden u FD. Da bi se pravilno odredili svedeni PCM podaci za izlaz, treba obuhvatiti i podatke trenutnog bloka i podatke prethodnog bloka. Za to je potrebno da se podaci prethodnog bloka izbace i. pošto oni još uvek nisu svedeni, da se svedu u vremenskom domenu. Ova dva doprinosa treba da se saberu kako bi se odredili svedeni PCM podaci za izlaz. Ova obrada je obuhvaćena u bloku za prelaznu logiku smanjenja kanala u TD 715 na si. 7 i 8, i kodom u prelaznoj logici svođenja kanala u TD obuhvaćene u modulu za svođenje kanala u FD prikazanog na si. 5B. Obrada koja se tamo vrši sumirana je u prelaznom bloku za logiku svođenja kanala u TD 715 na si. 8. Gledano detaljnije, obrada prelaza za prelazak sa svođenja kanala u TD na svođenje kanala u FD obuhvata: • Izbacivanje bafera preklapanja uvođenjem nula u logiku dodavanja preklapanja i izvršavanje prozorovanja i dodavanja preklapanja. Kopiranje izbačenog izlaza iz logike dodavanja preklapanja. Ovo su PCM podaci prethodnog bloka iz određenog kanala pre svođenja kanala. Bafer preklapanja sada sadrži nule. • Funkcija za svođenje kanala u vremenskom domenu primenjuje se na PCM podatke iz bafera preklapanja da bi generisala PCM podatke svođenja kanala u vremenskom domenu za prethodni blok. • Funkcija svođenja kanala u frekventnom domenu primenjuje se na nove podatke iz trenutnog bloka. Vrši se inverzna transformacija i novi podaci dobijeni nakon svođenja kanala u FD i inverzne transformacije se uvode u logički blok za dodavanje preklapanja. Vrši se prozorovanje i dodavanje preklapanja i tako dalje sa novim podacima da bi se generisali PCM podaci svođenja kanala u FD trenutnog bloka. • Dodaju se PCM podaci svođenja u TD i svođenja u FD da bi se generisao PCM izlaz.

Napominjemo da se u alternativnoj realizaciji, pod pretpostavkom da u prethodnom bloku nije bilo TPNP-a, podaci u baferima dodavanja preklapanja svode, a zatim se vrši operacija dodavanja preklapanja nad svedenim izlaznim kanalima sa smanjenim brojem kanala. Ovim se izbegava potreba za izvršavanjem operacije dodavanja preklapanja za svaki prethodni blok kanala. Štaviše, kao što je opisano za AC-3 dekodovanje, kada se bafer za svođenje kanala i njegov odgovarajući bafer za kašnjenje polubloka dugog 128 uzoraka koriste, prozoruju i kombinuju da bi proizveli 256 uzoraka PCM izlaza, operacija svođenja je jednostavnija zato što bafer kašnjenja sadrži samo 128 uzoraka a ne 256. Ovaj aspekt smanjuje složenost proračuna koja je svojstvena za obradu prelaza. Stoga, u nekim realizacijama, za određeni blok koji je sveden u FD praćen blokom čiji su podaci svedeni u TD. obrada prelaza obuhvata primenu svođenja u pseudo-vremenskom domenu na podatke prethodnog bloka koji treba da se preklopi sa dekodiranim podacima određenog bloka.

Obrada prelaza za slučaj prelaska od svođenja kanala u FD na svođenje kanala u TD Neka blok k+3, koji je blok za svođenje u TD, neposredno prati blok k+2 za svođenje u FD. Postoje prethodni blok bio blok za svođenje u FD. bafer dodavanja preklapanja u ranijim fazama, npr. pre svođenja u TD sadrži svedene podatke u ievom i desnom kanalu i ne sadrži podatke za druge kanale. Doprinosi trenutnog bloka nisu svedeni dok se ne izvrši svođenje u TD. Da bi se pravilno odredili svedeni PCM podaci za izlaz, treba obuhvatiti i podatke trenutnog bloka i podatke prethodnog bloka. Da bi se to uradilo, podaci prethodnog bloka treba da se izbace. Podaci trenutnog bloka treba da se svedu u vremenskom domenu i da se dodaju inverzno transformisanim podacima koji su izbačeni da bi se odredili svedeni PCM podaci za izvoz. Ova obrada je obuhvaćena u bloku prelazne logike za svođenje u TD 723 na si. 7 i 8, i kodom u modulu prelazne logike svođenja u FD prikazanom na si. 5B. Obrada koja se tamo vrši sumirana je u bloku prelazne logike za svođenje u FD 723 na si. 8. Gledano detaljnije, pod pretpostavkom da postoje izlazni PCM baferi za svaki izlazni kanal, obrada prelaza za prelazak sa svođenja u FD na svođenje u TD obuhvata: •Izbacivanje bafera preklapanja uvođenjem nula u logiku dodavanja preklapanja i izvršavanje prozorovanja i dodavanja preklapanja. Kopiranje izlaza u izlazni PCM bafer. Podaci koji su izbačeni su PCM podaci svođenja u FD za prethodni blok. Bafer preklapanja sada sadrži nule. • Izvođenje inverzne transformacije novih podataka trenutnog bloka radi generisanja podataka pre svođenja trenutnog bloka. Ovi novi podaci vremenskog domena (nakon transformacije) se uvode u logiku za dodavanje preklapanja. • Vrši se prozorovanje i dodavanje preklapanja. TPNP ako postoji, i svođenje u TD sa novim podacima iz trenutnog bloka da bi se gcnerisali PCM podaci svođenja u TD za trenutni blok. • Dodaju se PCM podaci svođenja u TD i svođenja u FD da bi se generisao PCM izlaz.

Pored prelaza od svođenja u vremenskom domenu na svođenje u frekventnom domenu, programske promene se obrađuju u prelaznoj logici za svođenje u vremenskom domenu i rukovaocu programskih promena. Novonastali kanali se automatski uključuju u svođenje i zato ne zahtevaju nikakav specijalan tretman. Kanali koji više ne postoje u novom programu treba da se oslabe. Ovo se, kao stoje pokazano u bloku 715 na si. 8 za slučaj svođenja u FD. vrši izbacivanjem bafera preklapanja kanala koji nestaju. Izbacivanje se vrši uvođenjem nula u logiku dodavanja preklapanja i izvršavanjem prozorovanja i dodavanja preklapanja.

Napominjemo da prikazani dijagram toka i u nekim realizacijama, blok logike za svođenje u frekventnom domenu 711 obuhvata onemogućavanje opcione funkcije određivanja opsega pojačanja za sve kanale koji su obuhvaćeni svođenjem u frekventnom domenu. Kanali mogu imati različite parametre određivanja opsega pojačanja što bi moglo uvesti različito skaliranje spektralnih koeficijenata kanala i time sprečiti svođenje kanala.

U alternativnoj implementaciji, blok logike za svođenje u FD 711 je modifikovan tako daje minimum svih pojačanja korišćen za obavljanje određivanje opsega pojačanja za svedeni (u frekventnom domenu) kanal.

Svođenje kanala u vremenskom domenu sa promenom koeficijenata svođenja i potreba

za eksplicitnim pretapanjem

Svođenje kanala može da stvori nekoliko problema. Različite jednačine za svođenje kanala se pozivaju za različite okolnosti, pa zato koeficijenti za svođenje kanala možda moraju da se menjaju dinamički na osnovu stanja signala. Dostupni su parametri metapodataka koji omogućavaju prilagođavanje koeficijenata za svođenje kanala da bi se postigli optimalni rezultati.

Zbog toga koeficijenti za svođenje kanala mogu da se promene tokom vremena. Kada dođe do promene od prvog skupa koeficijenata za svođenje kanala na drugi skup koeficijenata za svođenje kanala, podaci iz prvog skupa treba da se pretope u drugi skup.

Kada se svođenje kanala vrši u frekventnom domenu, a takođe u mnogim dekoderskim implementacijama, na primer u prethodnom AC-3 dekoderu. kao sto je pokazano na si. 1, svođenje kanala se izvodi pre operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja. Prednost izvođenja svođenja kanala u frekventnom domenu ili u vremenskom domenu pre operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja sastoji se u tome što postoji svojstveno pretapanje kao rezultat operacija dodavanja preklapanja. Stoga, kod mnogih poznatih AC-3 dekodera i metoda dekodiranja u kojima se svođenje kanala vrši u domenu prozora nakon inverzne transformacije ili u frekventnom domenu kod implementacija hibridnog svođenja kanala, ne postoji eksplicitna operacija pretapanja.

U slučaju svođenja kanala u vremenskom domenu i obrade prediktivnog prelaznog šuma (TPNP), postojalo bi kašnjenje od jednog bloka u dekodiranju nakon obrade prediktivnog prelaznog šuma usled problema sa programskim promenama. npr. u 7.1-kanalnom dekoderu. Stoga, u realizacijama predmetnog pronalaska, kada se vrši svođenje kanala u vremenskom domenu i koristi TPNP, svođenje kanala u vremenskom domenu se vrši nakon prozorovanja i dodavanja preklapanja. Redosled obrade koji se koristi u slučaju svođenja kanala u vremenskom domenu je: izvođenje inverzne transformacije, npr. MDCT, izvođenje prozorovanja i dodavanja preklapanja, izvođenje dekodiranja nakon obrade prelaznog prediktivnog šuma (bez kašnjenja), a zatim svođenje kanala u vremenskom domenu.

U takvom slučaju, svođenje kanala u vremenskom domenu zahteva pretapanje prethodnih i trenutnih podataka za svođenje kanala, npr. koeficijente za svođenje kanala ili tabele za svođenje kanala da bi se obezbedila glatka promena koeficijenata za svođenje kanala.

Jedna opcija je da se izvede operacija pretapanja da bi se izračunao rezultujući koeficijent. Označimo sa c[i] koeficijent mešanja koji će biti korišćen, gde / označava vremenski indeks od 256 uzoraka vremenskog domena tako daje opseg /=0,...,255. Označimo sa vt>2/77. pozitivnu prozorsku funkciju takvu daje vv2[ i] + w2 ( 255 - i]= 1 za /=0....,255. Označimo sac/ d ( cm, i)koeficijent mešanja pre ažuriranja i sac„ ew ( dan)ažurirani koeficijent mešanja. Operacija pretapanja koju treba primeniti je:

4i] = w2[i] ■ Cnew + w2[255 - i) ■ caldfor i=0,... ,255.

Posle svakog prolaska operacije pretapanja koeficijenata, stari koeficijenti se ažuriraju novim.

k.3.0Co\d * C' neM- stari * Cnovi^-

U sledećem prolazu, ako koeficijenti nisu ažurirani.

c[ i] = w2[ i}- cnew + w2[ 255- i]- cntw=cnrv.

Drugim recima, uticaj skupa starih koeficijenata je potpuno poništen!

Pronalazači su primetili da se koeficijenti mešanja. u mnogim audio tokovima i situacijama svođenja kanala, ne menjaju često. Da bi se poboljšale performanse procesa svođenja kanala u vremenskom domenu, realizacije modula za svođenje kanala u vremenskom domenu obuhvataju testiranje da bi se proverilo da li su se koeficijenti za svođenje kanala promenili u odnosu na njihovu prethodnu vrednost i da bi se, ako se nisu promenili, izvršilo svođenje kanala, u protivnom, ako su se promenili, treba izvršiti pretapanje koeficijenata za svođenje kanala u skladu sa unapred izabranom pozitivnom prozorskom funkcijom. U jednoj realizaciji, prozorska funkcija je ista prozorska funkcija koja je korišćenja u operaci jama prozorovanja i dodavanja preklapanja. U drugoj realizaciji je korišćena druga prozorska funkcija.

SI. 11 prikazuje uprošćeni pseudokod za jednu realizaciju svođenja kanala. Dekoder za takvu realizaciju koristi najmanje jedan x86 procesor koji izvršava SSE vektorske instrukcije. Svođenje kanala obuhvata proveru da li su novi podaci za svođenje kanala nepromenjeni u odnosu na stare podatke za svođenje kanala. Ako je to slučaj, svođenje kanala obuhvata pripremu za izvođenje SSE vektorskih instrukcija na najmanje jednom od jednog ili više x86 procesora i svođenje kanala korišćenjem nepromenjenih podataka za svođenje kanala uključujući izvršavanje najmanje jedne aktivne SSE vektorske instrukcije. Drugim rečima, ako su novi podaci za svođenje kanala promenjeni u odnosu na stare podatke za svođenje kanala, ovaj metod uključuje određivanje pretopljenih podataka za svođenje kanala izvođenjem operacije pretapanja.

Isključivanje obrade nepotrebnih podataka

U nekim situacijama svođenja kanala, postoji najmanje jedan kanal koji ne doprinosi svedenom izlazu. Na primer, u mnogim slučajevima svođenja od 5.1-kanalnog audio na stereo signal, LFE kanal nije uključen, tako da se svođenje vrši od 5.1 na 2.0. Isključivanje LFE kanala iz svođenja može biti svojstveno formatu kodiranja, kao što je to slučaj za AC-3. ili kodiranju kontrolisanom metapodacima. kao što je to slučaj za E-AC-3. Kod E-AC-3, parametarlfemixlevcodeodređuje da li se LFE kanal uključuje ili ne uključuje u svođenje. Kada je parametarlfemixlevcode jednak0. LFE kanal nije uključen u svođenje.

[0207]Podsetimo da se svođenje može izvoditi u frekventnom domenu, u pseudovremenskom domenu nakon inverzne transformacije ali pre operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja ili u vremenskom domenu nakon inverzne transformacije i operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja. Svođenje samo u vremenskom domenu se izvodi u mnogim poznatim E-AC-3 dekođerima i u nekim realizacijama predmetnog pronalaska čija je prednost npr. prisustvo TPNP-a, svođenje u pseudovremenskom domenu se izvodi u mnogim AC-3 dekođerima i u nekim realizacijama predmetnog pronalaska čija je prednost operaci ja dodavanja preklapanja koja obezbeđuje svojstveno pretapanje koje je pogodno za promenu koeficijenata za svođenje kanala, a svođenje kanala u frekventnom domenu se izvodi u nekim realizacijama predmetnog pronalaska kada to dozvoljavaju uslovi.

U skladu sa ovim izlaganjem, svođenje u frekventnom domenu je najefikasniji metod svođenja kanala, jer minimizuje broj inverznih transformacija i operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja koje su potrebne za dobijanje 2-kanalnog izlaza od 5.1-kanalnog ulaza. U nekim realizacijama predmetnog pronalaska, kada se vrši svođenje u FD, npr. na si. 8, u bloku petlje za svođenje u FD 711, gde petlja počinje sa elementom 813, završava sa elementom 814 i povećava se za 1 u 815 na sledeći kanal, kanali koji nisu uključeni u svođenje izuzimaju se iz obrade.

Svođenje u pseudovremenskom domenu nakon inverzne transformacije ali pre operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja ili u vremenskom domenu nakon inverzne transformacije i operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja je u računskom pogledu manje efikasno od istog u frekventnom domenu. U mnogim savremenim dekođerima, kao što su savremeni AC-3 dekoderi. svođenje kanala se obavlja u pseudovremenskom domenu. Operacija inverzne transformacije se izvodi nezavisno od operacije svođenja kanala, npr. u posebnim modulima. Inverzna transformacija u takvim dekođerima izvodi se na svim ulaznim kanalima. Ovo je u pogledu izračunavanja relativno neefikasno zato što se inverzna transformacija izvodi za LFE kanal i u slučaju da on nije uključen u svođenje. Ova nepotrebna obrada je važna zato što primena inverzne transformacije na LFE kanal, čak i ako LFE kanal ima ograničenu širinu opsega, zahteva istu količinu izračunavanja kao i kada se inverzna transformacija primenjuje na bilo koju punu širinu opsega kanala. Pronalazači su prepoznali ovu neefikasnost. Neke realizacije predmetnog pronalaska obuhvataju identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala od N.n ulaznih kanala, gde je nedoprinoseći kanal kanal koji ne doprinosi M.m izlaznim kanalima dekodiranog audio signala. U nekim realizacijama, identifikacija koristi informacije, npr. metapodatke, koje definišu svođenje kanala. U primeru svođenja broja kanala sa 5.1 na 2.0. LFE kanal se identifikuje kao nedoprinoseći kanal. Neke realizacije pronalaska obuhvataju izvođenje transformacije frekvencije u vreme na svakom kanalu koji doprinosi M.m izlaznim kanalima i ne vrše bilo kakve transformacije frekvencije u vreme na svakom identifikovanom kanalu koji ne doprinosi M.m-kanalnom signalu. U primeru svođenja sa 5.1 na 2.0 kanala, u kome LFE kanal ne doprinosi svođenju kanala, inverzna transformacija, npr. IMCDT, izvodi se samo na pet kanala pune širine opsega, tako da se deo inverzne transformacije vrši sa oko 16% manje resursa izračunavanja potrebnih za sve 5.1 kanale. Budući daje IMDCT značajan izvor složenosti izračunavanja u metodu dekodiranja, ovo smanjenje može biti značajno.

U mnogim savremenim dekođerima, kao što su savremeni E-C-3 dekoderi, svođenje kanala se obavlja u vremenskom domenu. Operacija inverzne transformacija i operacije dodavanja preklapanja se izvode pre bilo kakvog TPNP-a i pre svođenja kanala, nezavisno od operacije svođenja kanala, npr. u posebnim modulima. Inverzna transformacija i operacije prozorovanja i dodavanja preklapanja u takvim dekođerima izvodi se na svim ulaznim kanalima. Ovo je u pogledu izračunavanja relativno neefikasno zato što se inverzna transformacija i prozorovanje/dodavanje preklapanja izvode za LFE kanal i u slučaju da on nije uključen u svođenje. Ova nepotrebna obrada je važna zato što primena inverzne transformacije i dodavanja preklapanja na LFE kanal, čak i ako LFE kanal ima ograničenu širinu opsega, zahteva istu količinu izračunavanja kao i kada se inverzna transformacija i prozorovanje/dodavanje preklapanja primenjuju na bilo koju punu širinu opsega kanala. U nekim realizacijama predmetnog pronalaska, svođenje se izvodi u vremenskom domenu, a u drugim realizacijama, svođenje se može izvršiti u vremenskom domenu u zavisnosti od ishoda primene logike za izbor metoda svođenja kanala. Neke realizaci je predmetnog pronalaska, kod koji se koristi svođenje u TD, obuhvataju identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala od N.n ulaznih kanala. U nekim realizacijama, identifikacija koristi informacije, npr. metapodatke. koje definišu svođenje kanala. U primeru svođenja broja kanala sa 5.1 na 2.0, LFE kanal se identifikuje kao nedoprinoseći kanal. Neke realizacije pronalaska obuhvataju izvođenje inverzne transformacije, tj. transformacije frekvencije u vreme na svakom kanalu koji doprinosi M.m izlaznim kanalima i ne vrše bilo kakve transformacije frekvencije u vreme ni druge obrade u vremenskom domenu na svakom identifikovanom kanalu koji ne doprinosi M.m-kanalnom signalu. U primeru svođenja sa 5.1 na 2.0 kanala, u kome LFE kanal ne doprinosi svođenju kanala, inverzna transformacija, npr. 1MCDT, dodavanje preklapanja i TPNP izvode se samo na pet kanala pune širine opsega, tako da se inverzna transformacija i prozorovanje/dodavanje preklapanja vrše sa oko 16% manje resursa izračunavanja potrebnih za sve 5.1 kanale. U dijagramu toka na si. 8, u opštem bloku logike za obradu 731, jedno svojstvo nekih realizacija obuhvata obradu u petlji, koja počinje sa elementom 833, nastavlja se do 834 i uključuje element 835 za inkrementiranje na sledeći kanal, i vrši se za sve kanale osim za nedoprinoseće kanale. Ovo se dešava svojstveno za blok koji se svodi u FD.

Iako je u nekim realizacijama LFE nedoprinoseći kanal, tj. nije uključen u svođenje broja izlaznih kanala, kao što je uobičajeno kod AC-3 i E-AC-3, u drugim realizacijama u svedeni izlaz se ne uključuje ni drugi kanal, koji nije LFE ili zamenjuje nedoprinoseći kanal. Neke realizacije pronalaska uključuju proveru takvih uslova da bi se jedan ili više takvih kanala, ako postoje, identifikovali kao nedoprinoseći, tako da se takvi kanal ne uključe u svođenje kanala i, u slučaju svođenja u vremenskom domenu, da se ne vrši obrada inverznom transformacijom i operacijama prozorovanja i dodavanja preklapanja za identifikovane nedoprinoseće kanale.

Na primer, kod AC-3 i E-AC-3, postoje izvesni uslovi kada se surround kanali i/ili centralni kanal ne uključuju u svedene izlazne kanale. Ovi uslovi se identifikuju na osnovu metapodataka koji su uključeni u kodirani tok bitova i imaju unapred definisane vrednosti. Metapodaci, na primer, mogu da uključuju informacije koje definišu svođenje kanala uključujući parametre za nivoe mešanja.

Neki takvi primeri za takve parametre nivoa mešanja sada su objašnjeni u svrhe ilustracije za slučaj E-AC-3. Pri svođenju na stereo signal kod E-AC-3. na raspolaganju su dva tipa

svođenja kanala: svođenje na surround kodirani stereo par kanala sa LtRt matričnim kodom i svođenje na konvencionalni stereo signal. LoRo. Svedeni stereo signal (LoRo ili LtRt) može se dalje miksovati u mono signal. 3-bitni kod za LtRt nivo mešanja surround kanala označen kaoItrtsurmixlevi 3-bitni kod za LoRo nivo mešanja surround kanala označen kaolorosurmixlevoznačavaju nominalni nivo svođenja surround kanala u odnosu na levi i desni kanal kod svođenja na LtRt, odnosno LoRo. Binarna vrednost<T>I 1' označava nivo svođenja

kanala od 0, tj., -oodB. 3-bitni kodovi za LtRt i LoRo nivoe mešanja centralnog kanala označeni kaoltrtcmixlevilorocmixIevoznačavaju nominalni nivo svođenja centralnog kanala u odnosu na levi i desni kanal kod svođenja na LtRt. odnosno LoRo. Binarna vrednost '111' označava nivo svođenja kanala od 0, tj.. -codB.

Ovo su uslovi u kojima surround kanali nisu uključeni u svedene izlazne kanale. Kod E-AC-3. ovi se uslovi identifikuju pomoću metapodataka. Ovi uslovi obuhvataju slučajeve kada su surmixlev-10' (samo za AC-3), ltrtsurmixlev- 111' i IorosurmixIev=T 1 1'. Za ove uslove. u nekim realizacijama, dekoder obuhvata korišćenje metapodataka za nivo mešanja da bi identifikovao da takvi metapodaci označavaju surround kanale koji nisu uključeni u svođenje i da te surround kanale ne treba obrađivati pomoću inverzne transformacije i faza prozorovanja/dodavanja preklapanja. Osim toga, postoje uslovi pod kojima centralni kanal nije uključen u svedene izlazne kanale, što se identifikuje sa ltrtcmixlev==<T>11'. lorocmixlev=='l 11'. Za ove uslove, u nekim realizacijama, dekoder obuhvata korišćenje metapodataka za nivo mešanja da bi identifikovao da takvi metapodaci označavaju centralni kanal koji nije uključen u svođenje i da taj centralni kanal ne treba obrađivati pomoću inverzne transformacije i faza prozorovanja/dodavanja preklapanja.

U nekim realizacijama, identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala zavisi od sadržaja. Na primer, identifikovanje obuhvata određivanje da li jedan ili više kanala imaju zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na jedan ili više drugih kanala. Koristi se mera količine sadržaja. U jednoj realizaciji, mera količine sadržaja je energija, dok je u drugoj realizacija mera količine sadržaja apsolutni nivo. Identifikacija obuhvata upoređivanje razlike u meri količine sadržaja između parova kanala u odnosu na podesivi prag. Kao primer, u jednoj realizaciji, identifikacija jednog ili više nedoprinosećih kanala obuhvata proveru da li je količina sadržaja bloka surround kanala manja od količine sadržaja svakog prednjeg kanala najmanje za vrednost podesivog praga kako bi se proverilo da li je surround kanal nedoprinoseći kanal.

Idealno, prag se bira tako da bude što je moguće niži tako da se ne uvedu primetne smetnje (artefakti) u svedenu verziju signala, da bi se maksimizovao broj kanala identifikovanih kao nedoprinoseći i smanjila potrebna količina izračunavanja, uz minimizovanje gubitka kvaliteta. U nekim realizacijama su na raspolaganju različite vrednosti pragova za različite aplikacije dekodiranja, gde izbor praga za određenu aplikaciju dekodiranja predstavlja prihvatljivi kompromis između kvaliteta svođenja (više vrednosti praga) i smanjenja složenosti izračunavanja (niže vrednosti praga) za određenu aplikaciju.

U nekim realizacijama predmetnog pronalaska, kanal se smatra zanemarljivim u odnosu na drugi kanal ako je njegova energija ili apsolutni nivo najmanje 15 dB ispod nivoa drugog kanala. Idealno, kanal je zanemarljiv u odnosu na drugi kanal ako je njegova energija ili apsolutni nivo najmanje 25 dB ispod nivoa drugog kanala.

Kada se koristi prag za razliku između dva kanala označena sa A i B koja je jednaka 25 dB, grubo se može smatrati daje nivo zbira apsolutnih vrednosti ova dva kanala u okviru 0.5 dB od nivoa dominantnog kanala. To znači, ako je kanal A na -6 dBFS (dB relativno u odnosu na punu skalu) i kanal B na -31 dBFS, zbir apsolutnih vrednosti kanala A i B će biti približno - 5,5 dBFS, ili oko 0,5 dB veći od nivoa kanala A.

Ako je audio signal relativno lošeg kvaliteta i kod jeftinih aplikacija, žrtvovanje kvaliteta može biti prihvatljivo da bi se smanjila složenost izračunavanja, pa prag može biti niži od 25 dB. U jednom primeru, koristi se prag od 18 dB. U tom slučaju, zbir dva kanala može biti u okviru 1 dB od nivoa kanala sa višim nivoom. U određenim slučajevima, ovo bi se moglo čuti. ali ne bi trebalo da predstavlja preveliki problem. U drugoj realizaciji, koristi se prag od 15 dB, kada je zbir dva kanala u okviru 1,5 dB od nivoa dominantnog kanala.

U nekim realizacijama se koristi više pragova, na primer 15 dB, 1 8 dB i 25 dB.

Napominjemo da iako je identifikovanje nedoprinosećih kanala gore opisano za AC-3 i E-AC-3, opcija identifikovanja nedoprinosećeg kanala ovog pronalaska nije ograničena na te formate. Drugi formati, na primer, takođe pružaju informacije, npr. metapodatke za svođenje kanala, koje se mogu koristiti za identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala. MPEG-2 AAC (ISO/IEC 13818-7) i MPEG-4 Audio (ISO/IEC 14496-3) su u stanju da prenesu parametar koji se u standardu naziva ..matrični koeficijent mešanja". Neke realizacije ovog pronalaska za dekodiranje takvih formata koriste ovaj koeficijent za konstruisanje stereo ili mono signala iz 3/2, tj. levog, centralnog, desnog, levog surround i desnog surround signala. Matrični koeficijent mešanja određuje kako se mešaju surround kanali sa prednjim kanalima radi konstruisanja stereo ili mono izlaza. Na osnovu ovih standarda, moguće su četiri vrednosti matričnog koeficijenta mešanja. od kojih je jedna 0. Vrednost 0 govori da surround kanali nisu uključeni u svođenje kanala. Neke realizacije MPEG-2 AAC dekodera ili MPEG-4 Audio dekodera ovog pronalaska obuhvataju generisanje stereo ili mono svedenih kanala od 3/2 signala koristeći koeficijente mešanja naznačene u protoku bitova, kao i identifikovanje nedoprinosećeg kanala prema matričnom koeficijentu mešanja 0, u kom slučaju se ne vrši inverzna transformacija, kao ni obrada sa prozorovanjem/dodavanjem preklapanja.

SI. 12 prikazuje uprošćeni blok-dijagram jedne realizacije sistema za obradu 1200 koja uključuje najmanje jedan procesor 1203. U ovom primeru, prikazan je jedan x86 procesor čiji skup instrukcija uključuje SSE vektorske instrukcije. U uprošćenom blok-đijagramu takođe je prikazan podsistem magistrale 1205 kojom su povezane različite komponente sistema za obradu. Sistem za obradu obuhvata podsistem skladišta 1211 koji je povezan sa procesorom(ima), npr. preko podsistema magistrale 1205. podsistem skladišta 1211 sa jednim ili više memorijskih uređaja, uključujući najmanje memoriju, a u nekim realizacijama jedan ili više memorijskih uređaja, kao što su magnetne i/ili optičke memorijske komponente. Neke realizacije takođe obuhvataju najmanje jedan mrežni interfejs 1207 i podsistem audio ulaza/izlaza 1209 koji može da prihvati PCM podatke i koji sadrži jedan ili više D/A konvertora za konverziju PCM podataka u električne signale za napajanje seta zvučnika ili slušalica. U sistem za obradu mogu biti uključeni i drugi elementi, što će biti jasno onima koji su stručni u predmetnoj oblasti, a koji nisu prikazani na si. 12 radi jednostavnosti.

Podsistem skladišta 1211 sadrži instrukcije 1213 koje. kada se izvrše u sistemu za obradu, daju nalog sistemu za obradu da izvrši dekodiranje audio podataka koji sadrže kodirane audio podatke za N.n kanala, npr. E-AC-3 podatke, radi formiranja dekodiranih audio podataka koji sadrže dekodirani audio signal sa M.m kanala, M<>>1 i, za slučaj svođenja kanala. M<N. Za savremene formate kodiranja, n=0 ili 1 i m=0 ili 1. ali ovaj pronalazak nije toliko ograničen. U nekim realizacijama, instrukcije 1211 su podeljene u module. Druge instrukcije (drugi softver) 1215 su takođe tipično uključene u podsistem skladišta. Prikazana realizacija obuhvata sledeće module u okviru instrukcija 1211: dva dekoderska modula: nezavisni okvir 5.1-kanalnog dekoderskog modula 1223 koji sadrži modul za dekodiranje u prednjem planu 1231 i modul za dekodiranje u zadnjem planu 1233. zavisni modul za dekodiranje okvira 1225 koji sadrži modul za dekodiranje u prednjem planu 1235 i modul za dekodiranje u zadnjem planu 1237, modul instrukcija za analizu informacija okvira 1221 koji pri izvršavanju dovodi do raspakivanja podataka polja za informacije o toku bitova (BSI) iz svakog okvira da bi se identifikovali okviri i tipovi okvira i da bi se obezbedili identifikovani okviri za odgovarajuće instance modula za dekodiranje u prednjem planu 1231 ili 1235. i modul instrukcija za mapiranje kanala 1227 čije izvršavanje, u slučaju daje N>5, dovodi do kombinovanja dekodiranih podataka iz odgovarajućih modula za dekodiranje u zadnjem planu da bi se formiralo N.n kanala od dekodiranih podataka.

Realizacije alternativnih sistema za obradu mogu da uključe jedan ili više procesora spregnutih najmanje jednom mrežnom vezom, tj. da budu distribuirani. To znači da jedan ili više ovih modula može da se nađe u drugim sistemima za obradu, spregnutih u glavni sistem za obradu putem mrežne veze. Takve alternativne realizacije bi bile jasne svakom ko se razume u ovu oblast. Stoga, u nekim realizacijama, sistem obuhvata jedan ili više podsistema koji su umreženi putem mrežne veze, a svaki podsistem uključuje najmanje jedan procesor.

Stoga, sistem za obradu sa si. 12 formira realizaciju aparata za obradu audio podataka koji sadrže N.n kanala kodiranih audio podataka da bi formirali dekodirane audio podatke koji

sadrže M.m kanala dekodiranog audio signala, M<>>1, u slučaju svođenja broja kanala, M<N. i za razdvajanje, M>N. Iako su prema današnjim standardima n=0 ili 1 i m=0 ili 1. moguće su i druge realizacije. Ovaj aparat sadrži nekoliko funkcionalnih elemenata koji služe kao sredstva za vršenje funkcije. Pod funkcionalnim elementom se podrazumeva element koji vrši funkciju obrade. Svaki takav element može biti hardverski element, npr. hardver specijalne namene, ili sistem za obradu koji sadrži memorijski medijum koji uključuje instrukcije čijim se izvršavanjem vrši funkcija. Aparat na si. 12 uključuje sredstva za prihvatanje audio podataka koji uključuju N kanala kodiranih audio podataka, kodiranih metodom kodiranja, npr. metodom kodiranja E-AC-3, i metod kodiranja u opštem smislu, koji obuhvata transformisanje korišćenjem transformacije preklapanja N kanala digitalnih audio podataka, formiranje i pakovanje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena, i formiranje i pakovanje metapodataka povezanih sa podacima eksponenta i mantise frekventnog domena, gde metapodaci opciono uključuju metapodatke povezane sa obradom prediktivnog prelaznog šuma.

Ovaj aparat uključuje sredstva za dekodiranje prihvaćenih audio podataka.

U nekim realizacijama sredstva za dekodiranje uključuju sredstva za raspakivanje metapodataka i sredstva za raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; sredstva za određivanje koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; sredstva za inverznu transformaciju podataka frekventnog domena; sredstva za primenu prozorovanja i operacija dodavanja preklapanja da bi se odredili uzorkovani audio podaci; sredstva za primenu svih potrebnih dekodiranja obrade prediktivnog prelaznog šuma u skladu sa metapodacima koji su povezani sa obradom prediktivnog prelaznog šuma; i sredstva za svođenje u TD na osnovu podataka za svođenje kanala. Sredstva za svođenje u TD. u slučaju M<N. vrše svođenje u skladu sa podacima za svođenje, uključujući, u nekim realizacijama, proveru da li su podaci za svođenje kanala bili izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje i. ako su promenjeni, vrše primenu pretapanja da bi se odredili pretopljeni podaci za svođenje i sprovode svođenje u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje, a ako nisu promenjeni, sprovode direktno svođenje u skladu sa podacima za svođenje kanala.

Neke realizacije uključuju sredstva za proveru bloka i određivanje da lije korišćeno svođenje u TD ili svođenje u FD, i sredstva za svođenje u FD koja se aktiviraju ako sredstva za proveru bloka i određivanje da lije korišćeno svođenje u TD ili svođenje u FD utvrde da je korišćeno svođenje u FD, uključujući sredstva za obradu prelaza od svođenja u TD na svođenje u FD. Takve realizacije takođe uključuju sredstva za obradu prelaza od svođenja u FD na svođenje u TD. Ovi elementi funkcionišu kao što je ovde opisano.

U nekim realizacijama, aparat sadrži sredstva za identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala od N.n ulaznih kanala, gde je nedoprinoseći kanal kanal koji ne doprinosi M.m kanalima. Ovaj aparat ne vrši inverznu transformaciju podataka frekventnog domena i ne primenjuje dalju obradu kao što je TPNP ili dodavanje preklapanja nad jednim ili više identifikovanih nedoprinosećih kanala.

U nekim realizacijama, ovaj aparat sadrži najmanje jedan x86 procesor čiji skup instrukcija sadrži niz SSF. instrukcija SIMD tipa (SIMD eng. single instruetion multiple data - jednostruka instrukcija, višestruki podaci) koji obuhvata vektorske instrukcije. Sredstva za svođenje u tok rada izvršavaju vektorske instrukcije na najmanje jednom od jednog ili više x86 procesora.

Takođe su mogući aparati koji su alternativni onima koji su prikazani na si. 12. Na primer, jedan ili više elemenata može se implementirati hardverskim uređajima, dok se ostali mogu implementirati radom x86 procesora. Takve varijacije bile bi razumljive onima koji su stručni za ovu oblast.

U nekim realizacijama ovog aparata, sredstva za dekodiranje obuhvataju jedno ili više sredstava za dekodiranje u prednjem planu i jedno ili više sredstava za dekodiranje u zadnjem planu. Sredstvo za dekodiranje u prednjem planu uključuje sredstva za raspakivanje metapodataka i sredstva za raspakivanje i za dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena. Sredstva za dekodiranje u zadnjem planu uključuju sredstva za proveru bloka i određivanje da li je korišćeno svođenje u TD ili svođenje u FD, sredstva za svođenje u FD koja obuhvataju sredstva za obradu prelaza od svođenja u TD na svođenje u FD. sredstva za obradu prelaza od svođenja u FD na svođenje u TD, sredstva za određivanje koeficijenata transformacije iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; sredstva za inverznu transformaciju podataka frekventnog domena; sredstva za primenu prozorovanja i operaci ja dodavanja preklapanja da bi se odredili uzorkovani audio podaci; sredstva za primenu svih potrebnih dekodiranja obrade prediktivnog prelaznog šuma u skladu sa metapodacima koji su povezani sa obradom prediktivnog prelaznog šuma; i sredstva za svođenje u vremenskom domenu na osnovu podataka za svođenje kanala. Svođenje u vremenskom domenu, u slučaju M<N, vrši svođenje u skladu sa podacima za svođenje, uključujući, u nekim realizacijama, proveru da li su podaci za svođenje kanala bili izmenjeni u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje i, ako su promenjeni, vrši primenu pretapanja da bi se odredili pretopljeni podaci za svođenje i sprovodi svođenje u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje, a ako nisu promenjeni, sprovodi svođenje u skladu sa podacima za svođenje kanala.

Za obradu E-AC-3 podataka za više od 5.1 kanala kodiranih podataka, sredstva za dekodiranje uključuju više instanci za dekodiranje u prednjem planu i za dekodiranje u zadnjem planu, uključujući prva sredstva za dekodiranje u prednjem planu i prva sredstva za dekodiranje u zadnjem planu za dekodiranje nezavisnog okvira sa do 5.1 kanala, druga sredstva za dekodiranje u prednjem planu i druga sredstva za dekodiranje u zadnjem planu za dekodiranje jednog ili više zavisnih okvira podataka. Ovaj aparat takođe obuhvata sredstva za raspakivanje podataka polja sa informacijama o toku bitova (BSI) da bi se identifikovali okviri i tipovi okvira i da bi se obezbedili identifikovani okviri za odgovarajuća sredstva za dekodiranje u prednjem planu i sredstva za kombinovanje dekodiranih podataka iz odgovarajućih sredstava za dekodiranje u zadnjem planu da bi se formiralo N kanala dekodiranih podataka.

Napominjemo da iako E-AC-3 i drugi metodi kodiranja koriste transformaciju dodavanja preklapanja, i kod inverznih transformacija uključuju prozorovanje i operacije dodavanja preklapanja, poznato je da su mogući i drugi oblici transformacija koji funkcionišu tako da vršenje inverzne transformacije i dalja obrada može da rekonstruiše uzorke vremenskog domena bez grešaka preklapanja. Stoga, pronalazak nije ograničen na transformacije preklapanja i kad god se pomene inverzna transformacija podataka frekventnog domena i izvršavanje operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja za određivanje uzoraka vremenskog domena, oni koji su stručni za ovu oblast će razumeti da se ove operacije, u principu, mogu nazvati „inverzna transformacija podataka frekventnog domena i primena dalje obrade za određivanje uzorkovanih audio podataka".

Iako se termini eksponent i mantisa koriste u ovom opisu zato što se ovi termini koriste za AC-3 i E-AC-3. drugi formati kodiranja mogu koristiti druge termine, kao što su npr. faktori skaliranja i spektralni koeficijenti u slučaju HE-AAC. a korišćenje termina eksponent i mantisa ne ograničava opseg pronalaska na formate koji koriste termine eksponent i mantisa.

Osim ako nije navedeno drugačije, što je očigledno iz sledećeg opisa, poželjno je da se u opisima specifikacije koriste termini kao što su „obrada"...izračunavanje"...proračun", „određivanje", „generisanje" i slični, koji se odnose na radnju i/ili procese hardverskih elemenata, npr. računara ili računarskog sistema, sistema za obradu ili sličnih računskih elektronskih uređaja, koji manipulišu i/ili transformišu podatke koji predstavljaju fizičke veličine, kao što su elektronske, gde količine u drugim podacima analogno predstavljaju fizičke količine.

Analogno tome, termin „procesor"može da se odnosi na bilo koji uređaj ili deo uređaja koji obrađuje elektronske podatke, npr. iz registara i/ili memorija, da bi transformisao elektronske podatke u druge elektronske podatke koji se npr. mogu skladištiti u registrima i/ili memoriji. Termin „sistem za obradu" ili „računar", ili ..računarska mašina"ili „računarska platforma"može da obuhvata jedan ili više procesora.

Napominjemo da se prilikom opisa metoda koji sadrži više elemenata, npr. više koraka, ne podrazumeva nikakav redosled takvih elemenata, npr. koraka, osim ako nije navedeno drugačije.

U nekim realizacijama, medijum za skladištenje koga može da čita računar konfigurisan je sa npr. kodiranje sa, npr. čuva instrukcije koje. kada ih izvrši jedan ili više procesora sistema za obradu, kao što je uređaj za digitalnu obradu signala ili podsistem koji sadrži najmanje jedan procesorski element i podsistem skladišta, dovode do izvršavanja ovde opisanog metoda. Napominjemo da kada se u gornjem opisu navede da su konfigurisanc instrukcije koje. kada se izvrše, obavljaju proces, treba razumeti da to znači da instrukcije koje. kada se izvrše, dovode do toga da jedan ili više procesora rade tako da hardverski aparat, npr. sistem za obradu, izvršava proces.

Metodologija koja je ovde opisana, u nekim realizacijama, može da se sprovede pomoću jednog ili više procesora koji prihvataju logiku, instrukcije kodirane najednom ili više medija koje računar može da čita. Kada se izvršavaju pomoću jednog ili više procesora, instrukcije dovode do sprovođenja najmanje jednog od ovde opisanih metoda. Obuhvaćen je svaki procesor koji je u stanju da izvrši skup instrukcija (sekvencijalno ili drugačije) koje specificiraju radnje koje treba izvršiti. Stoga je jedan primer tipičnog sistema za obradu sistem koji sadrži jedan ili više procesora. Svaki procesor može da obuhvati jednu ili više centralnih procesorskih jedinica (CPU) ili sličan element, grafičku procesorsku jedinicu (GPU) i/ili programabilnu jedinicu za digitalnu obradu signala (DSP). Sistem za obradu dodatno obuhvata podsistem skladišta sa najmanje jednim medijumom za skladištenje, koji može da sadrži memoriju ugrađenu u poluprovodničku komponentu ili poseban memorijski podsistem, uključujući glavnu RAM i/ili statičku RAM i/ili ROM memoriju, kao i keš memoriju. Podsistem skladišta može dodatno sadržati jedan ili više uređaja za skladištenje, kao što su magnetni i/ili optički i/ili drugi poluprovodnički uređaji za skladištenje. Podsistem magistrale se može uključiti za komunikaciju između komponenata. Sistem za obradu može da bude distribuirani sistem za obradu sa procesorima povezanim putem mreže, npr. preko uređaja za mrežni interfejs ili interfejs uređaja za bežične mreže. Ako sistem za obradu zahteva korišćenje displeja, može se uključiti displej npr. displej na bazi tečnih kristala (LCD). displej sa organskim svetlosnim diodama (OLED) ili displej sa katodnom cevi (CRT). Ako je potreban ručni unos podataka, sistem za obradu takođe uključuje neki ulazni uređaj, kao što su jedna ili više alfanumeričkih jedinica za unos. npr. tastatura, pokazivački uređaj. npr. miš, itd. Termini uređaj za skladištenje, podsistem skladišta ili memorijska jedinica koji su ovde korišćeni, ako je jasno iz konteksta i osim ako nije izričito navedeno drugačije, takođe obuhvataju sistem za skladištenje kao sto je disk jedinica. Sistem za obradu u nekim konfiguracijama može da sadrži zvučni izlazni uređaj i uređaj za mrežni interfejs.

Podsistem skladišta tako obuhvata medijum koga računar može da čita, koji je konfigurisan sa, npr. kodiran instrukcijama, npr. logičkom, npr. softverom koji pri izvršenju od strane

jednog ili više procesora, dovodi do izvršavanja jednog ili više koraka ovde opisanog metoda. Softver može da bude smešten na čvrstom disku ili takođe, kompletno ili barem parcijalno, u memoriji kao što je RAM memorija i/ili u memoriji ugrađenoj u procesor prilikom njegovog izvršavanja od strane računarskog sistema. Stoga, memorija i procesor koji sadrži memoriju, takođe čine medijum koga računar može da čita i koji je kodiran instrukcijama.

Štaviše, medijum koga računar može da čita može đa formira proizvod računarskog programa ili da bude uključen u proizvod računarskog programa.

U alternativnim realizacijama, jedan ili više procesora radi kao samostalni uređaj ili se može povezati, npr. umrežiti sa drugim procesorom(ima), u mrežnom eksploatisanju, gde jedan ili više procesora mogu da rade sa kapacitetom servera ili klijentske mašine u mrežnom okruženju tipa klijent-server, ili kao ravnopravna mašina u mreži ravnopravnih mašina ili u distribuiranom mrežnom okruženju. Termin sistem za obradu obuhvata sve ove mogućnosti, osim ako to ovde nije eksplicitno isključeno. Jedan ili više procesora može da formira personalni računar (PC), uređaj za reprodukciju medija, tablet PC, set-top dekoder (STB), lični digitalni pomoćnik (PDA), gejmersku mašinu, mobilni telefon, veb aparat, mrežni ruter, komutator ili most ili bilo koju mašinu koja je u stanju da izvršava skup instrukcija (sekvencijalno ili drugačije) koje specificiraju radnje koje mašina treba da izvrši.

Napominjemo da iako neki dijagram(i) prikazuje(u) samo jedan procesor i jedan podsistem skladišta, npr. jednu memoriju koja skladišti logiku uključujući instrukcije, oni koji su stručni za ovu oblast će razumeti da su mnoge od gore navedenih komponenata uključene, ali nisu eksplicitno prikazane ili opisane da ne bi ometale izlaganje aspekta pronalaska. Na primer. iako je prikazana samo jedna mašina, termin „mašina" takođe obuhvata bilo kakav skup mašina koje pojedinačno ili zajedno izvršavaju skup (ili više skupova) instrukcija radi obavljanja jedne ili više metodologija koje su ovde opisane.

Stoga, jedna realizaci ja svakog od takvih metoda, opisanih ovde, u obliku je medija koga računar može da čita, konfigurisanog sa skupom instrukcija, npr. računarskim programom, koji kada se izvrši najednom od ili više procesora, npr. jednom ili više procesora koji su u sastavu medijskog uređaja, dovodi do izvršavanja koraka metoda. Neke realizacije su u obliku same logike. Stoga, što će razumeti oni koji su stručni za ovu oblast, realizacije predmetnog pronalaska mogu biti izvedene kao metod, aparat kao što je aparat specijalne namene, aparat kao što je sistem za obradu podataka, logika, npr. ugrađena u medijum za skladištenje koga računar može da čita. ili medijum za skladištenje koga računar može da čita i koji je kodiran instrukcijama, npr. medijum za skladištenje koga računar može da čita konfigurisan kao proizvod računarskog programa. Medijum koga računar može da čita je konfigurisan sa skupom instrukcija koji. kada se izvrši od strane jednog ili više procesora, dovodi do sprovođenja koraka metoda. U skladu sa tim. aspekti predmetnog pronalaska mogu da uzmu oblik metoda, kompletne hardverske realizacije koja sadrži nekoliko funkcionalnih elemenata, gde se pod funkcionalnim elementom podrazumeva element koji izvršava funkciju obrade. Svaki takav element može biti hardverski element, npr. hardver specijalne namene, ili sistem za obradu koji sadrži memorijski medijum koji uključuje instrukcije čijim se izvršavanjem vrši funkcija. Aspekti predmetnog pronalaska mogu da uzmu oblik čisto softverske realizacije ili realizacije koja kombinuje softverske i hardverske aspekte. Štaviše. predmetni pronalazak može uzeti oblik programske logike, npr. u medijumu koga računar može da čita, npr. računarski program na medijumu za skladištenje koga računar može da čita. ili u medijumu koga računar može da čita sa programskim kodom koga računar može da čita, npr. proizvod računarskog programa. Napominjemo daje u slučaju hardvera specijalne namene, definisanje funkcije hardvera dovoljno da bi se stručnjaku u ovoj oblasti omogućilo da napiše funkcionalni opis koji se može obraditi programima koji tada automatski određuju opis hardvera za generisanje hardvera za izvršavanje date funkcije. Stoga je ovde naveden opis dovoljan za definisanje takvog hardvera specijalne namene.

Iako je medijum koga računar može da čita prikazan u primeru realizacije kao jedan medijum, termin ..medijum'* treba shvatiti tako da obuhvata jedan medijum ili više medija (npr. nekoliko memorija, centralizovanu ili distribuiranu bazu podataka, i/ili povezane keš memorije i servere) koji skladište jedan ili više skupova instrukcija. Medijum koga računar može da čita može imati više oblika, uključujući ali se ne ograničavajući na medije koji ne gube sadržaj usled nestanka napajanja i medije koji gube sadržaj usled nestanka napajanja. Mediji koji ne gube podatke usled nestanka napajanja su, na primer, optički i magnetni diskovi, kao i magnetno-optički diskovi. Mediji koji gube podatke usled nestanka napajanja obuhvataju dinamičku memoriju, kao što je glavna memorija.

Takođe se podrazumeva da realizacije predmetnog pronalaska nisu ograničene ni na jednu posebnu tehniku implementacije ili programiranja i da pronalazak može da se implementira korišćenjem odgovarajućih tehnika za implementaciju funkcija koje su ovde opisane. Štaviše, realizacije nisu ograničene ni na jedan poseban programski jezik ili operativni sistem.

U ovoj specifikaciji su korišćena upućivanja na Jednu realizaciju"ili ..realizaciju", što znači daje određena funkcija, struktura ili karakteristika opisana u vezi sa realizacijom uključena u najmanje jednu realizaciju predmetnog pronalaska. Stoga, pojavljivanje fraza ..u jednoj realizaciji"ili ,,u realizaciji"na raznim mestima ove specifikacije se ne odnosi uvek samo na jednu istu realizaciju, ali može da postoji i takav slučaj. Štaviše, određene funkcije, strukture ili karakteristike mogu da se kombinuju na bilo koji prikladan način, koji bi na osnovu ovog opisa bio očigledan nekome koji je stručan za ovu oblast, u jednoj ili više realizacija.

Analogno tome, treba razumeti da su razne funkcije ovog pronalaska navedene u opisu primera realizacije ovog pronalaska, ponekad grupisane u jednoj realizaciji, na jednoj slici ili opisu iste. radi jednostavnijeg opisa i da bi se pomoglo u razumevanju jednog ili više aspekata ovog pronalaska. Ovakav način izlaganja, međutim, ne treba shvatiti kao izražavanje namere da navedeni pronalazak zahteva više funkcija od onih koji su eksplicitno navedene u svakom patentnom zahtevu. Suprotno tome, kao što izražavaju sledeći patentni zahtevi. aspekti pronalaska leže u manjem broju od svih funkcija jedne napred izložene realizacije. Stoga, patentni zahtevi koji prate OPIS PRIMERA REALIZACIJA su ovim eksplicitno inkorporirani u ovaj OPIS PRIMERA REALIZACIJA, gde svaki patentni zahtev treba shvatiti kao nezavisan i kao posebnu realizaciju ovog pronalaska.

Štaviše, iako neke od ovde opisanih realizacija obuhvataju neke ali ne i sve funkcije obuhvaćene u drugim realizacijama, kombinacije funkcija iz različitih realizacija predviđene su da budu uključene u obim ovog pronalaska i mogu da formiraju različite realizacije, što bi razumeli stručnjaci za ovu oblast. Na primer. u sledećim patentnim zahtevima, svaka od navedenih realizacija može biti korišćena u bilo kojoj kombinaciji.

Štaviše, neke realizacije su ovde opisane kao metod ili kombinacija elemenata metoda koje mogu da se implementiraju procesorom računarskog sistema ili drugim sredstvima za izvršavanje ove funkcije. Stoga, procesor sa neophodnim instrukcijama za izvršavanje takvog metoda ili elementa metoda formira sredstvo za izvršavanje metoda ili elementa metoda. Štaviše, element realizacije aparata koji je ovde opisan je primer sredstava za izvršavanje funkcije koju obavlja taj element u svrhu izvršavanja ovog pronalaska.

U ovde navedenom opisu, definisani su brojni specifični detalji. Međutim, podrazumeva se da realizacije ovog pronalaska mogu da se koriste bez ovih specifičnih detalja. U drugim slučajevima, dobro poznate metode, strukture i tehnologije nisu detaljno prikazane da ne bi ometale razumevanje ovog opisa.

Kao što je ovde navedeno, osim u slučaju daje navedeno drugačije, korišćenje rednih brojeva ..prvi", ..drugi", ..treći" itd. za opis opšteg objekta samo naznačava različite instance referenciranja sličnog objekta i ne treba shvatiti da se tako opisani objekti moraju navoditi prema datom redosledu. bilo vremenski, prostorno, u rangiranju ili na drugi način.

Potrebno je razumeti da iako je ovaj pronalazak opisan u kontekstu E-AC-3 standarda, sam pronalazak nije ograničen na takve kontekste i može se koristiti za dekodiranje podataka koji su kodirani drugim metodama sa tehnikama sličnim tehnici E-AC-3. Na primer, realizacije pronalaska se mogu primeniti i na dekodiranje kodiranog audio signala koji je kompatibilan sa prethodnim varijantama E-AC-3. Druge realizacije su primenljive na dekodiranje kodiranih audio signala koji su kodirani u skladu sa HE-AAC standardima, i za dekodiranje kodiranih audio signala koji su kompatibilni sa prethodnim varijantama HE-AAC. Drugi kodirani tokovi takođe mogu povoljno da se dekodiraju korišćenjem realizacija predmetnog pronalaska.

U patentnim zahtevima koji su navedeni u nastavku i u ovde navedenom opisu, svaki od termina ..koji se sastoji", „sastavljen od" ili „koji obuhvata" je otvoren termin koji znači uključivanje najmanje jednog elementa/funkcije koja je nabrojana iza termina, ali ne isključujući ostale. Stoga, termin „koji se sastoji", kada se koristi u patentnim zahtevima, ne treba shvatiti kao ograničavajući u pogledu sredstava ili elemenata ili koraka navedenih u nastavku. Na primer. domen izraza „uređaj koji se sastoji od A i B"ne treba da bude ograničen na uređaje koji se sastoje samo od elemenata A i B. Jedan ili više termina „uključujući"" ili „koji uključuje" ili ..uključuje'" ovde se koristi kao otvoreni termin koji takođe znači uključivanje najmanje elemenata/funkcija koji su nabrojani iza termina, ali ne isključujući druge. Stoga, „uključujući*" predstavlja sinonim termina „sastoji se od*' i ima isto značenje.

Slično, može se primetiti da termin ..spregnut", kada se koristi u patentnim zahtevima, ne treba shvatiti kao ograničavanje samo na direktne veze. Mogu se koristiti termini ..spregnut"" i „povezan", zajedno sa njihovim izvedenicama. Treba razumeti da ovi termini nisu predviđeni kao sinonimi. Stoga, domen izraza „uređaj A spregnut sa uređajem B" ne treba da bude ograničen na uređaje ili sisteme kod kojih je izlaz uređaja A direktno povezan sa ulazom uređaja B. Ovo znači da postoji putanja između izlaza A i ulaza B. koja može biti putanja koja uključuje druge uređaje ili sredstva...Spregnut"* može da znači da su dva ili više elementa ili u direktnom fizičkom ili električnom kontaktu ili da dva ili više elementa nisu u direktnom kontaktu jedan sa drugim, ali da i dalje mogu da rade zajedno ili da imaju međusobne interakcije.

Stoga, iako se smatra da su opisane poželjne realizacije ovog pronalaska, oni koji su stručni za ovu oblast će shvatiti da se mogu izvršiti druge i dodatne modifikacije na njima, pa se zato smatra da sve takve promene i modifikacije takođe spadaju u domen pronalaska. Na primer, bilo koje formule koje su prethodno navedene su samo reprezenti procedura koje se mogu koristiti. U blok-dijagram se mogu dodati ili izbrisati funkcije, a operacije se mogu međusobno razmenjivati između funkcionalnih elemenata. Mogu se dodati ili izbrisati koraci metoda koji su opisani u opsegu predmetnog pronalaska.

Claims (14)

1. Metod rada audio dekodera (200) za dekodiranje audio podataka koji uključuju kodirane blokove N.n kanala audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M<>>1. n broj kanala za niskofrekventne efekte u kodiranim audio podacima, a m broj kanala za niskofrekventne efekte u dekodiranim audio podacima, naznačen time što metod obuhvata sledeće: prihvatanje audio podataka koji uključuju blokove N.n kanala kodiranih audio podataka kodiranih metodom kodiranja, gde metod kodiranja uključuje transformaciju N.n kanala digitalnih audio podataka i formiranje i pakovanje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; i način za dekodiranje prihvaćenih audio podataka, gde dekodiranje uključuje: raspakivanje i dekodiranje (403) podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; određivanje koeficijenata transformacije (605) iz raspakovanih i dekodiranih podataka eksponenta i mantise frekventnog domena; inverznu transformaciju (607) podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade za određivanje uzorkovanih audio podataka: i svođenje kanala u vremenskom domenu (613) najmanje na nekim blokovima određenih uzorkovanih audio podataka u skladu sa podacima za svođenje kanala za slučaj M<N, gde svođenje kanala u vremenskom domenu uključuje (1100) proveru da li su podaci za svođenje kanala izmenjeni tokom vremena u odnosu na prethodno korišćene podatke za svođenje kanala i, ako su izmenjeni, primenu pretapanja radi određivanja pretopljenih podataka za svođenje kanala i svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa pretopljenim podacima za svođenje kanala, i ako su nepromenjeni, direktno svođenje kanala u vremenskom domenu u skladu sa podacima za svođenje kanala.

2.Metod shodno patentnom zahtevu 1. naznačen time što metod uključuje identifikovanje (835) jednog ili više nedoprinosećih kanala za N.n ulazne kanale, gde nedoprinoseći kanal predstavlja kanal koji ne doprinosi M.m kanalima, i što taj metod ne sprovodi inverzno transformisanje podataka frekventnog domena i primenu dalje obrade najednom ili više identifikovanih nedoprinosećih kanala.

3. Metod u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva. naznačen time što transformisanje u metod kodiranja koristi transformaciju preklapanja i time što dalja obrada uključuje primenu operacija prozorovanja i dodavanja preklapanja (609) za određivanje uzorkovanih audio podataka.

4. Metod u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva. naznačen time što metod kodiranja uključuje formiranje i pakovanje metapodataka koji su povezani sa podacima eksponenta i mantise frekventnog domena, gde metapodaci opciono uključuju metapodatke povezane sa obradom prediktivnog prelaznog šuma i svođenjem kanala.

5. Metod u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, naznačen time što dekoder (200) koristi najmanje jedan x86 procesor čiji skup instrukcija sadrži niz SSE instrukcija SIMD tipa (SIMD. eng. single instruetion multiple data - jednostruka instrukcija, višestruki podaci) koji obuhvata vektorske instrukcije, i time što svođenje kanala u vremenskom domenu uključuje izvršavanje vektorskih instrukcija na najmanje jednom od jednog ili više x86 procesora.

6. Metod u skladu sa patentnim zahtevom 2, naznačen time što su n=l i m=0. tako da se inverzno transformisanje i primena dalje obrade ne sprovode na kanalu niskofrekventnih efekata.

7. Metod u skladu sa patentnim zahtevom 2. naznačen time što audio podaci koji uključuju kodirane blokove obuhvataju informacije koje definišu svođenje kanala, i time što identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala koristi informacije koje definišu svođenje kanala.

8. Metod u skladu sa patentnim zahtevom 7, naznačen time što informacije koje definišu svođenje kanala uključuju parametre nivoa mešanja koji imaju unapred definisane vrednosti koje ukazuju na to da su jedan ili više kanala nedoprinoseći kanali.

9. Metod u skladu sa patentnim zahtevom 2. naznačen time što identifikovanje jednog ili više nedoprinosećih kanala dalje uključuje identifikovanje da li jedan ili više kanala imaju zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na jedan ili više drugih kanala, te time što identifikovanje da li jedan ili više kanala imaju zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na jedan ili više drugih kanala obuhvata upoređivanje razlike mera količina sadržaja između parova kanala u odnosu na podesivi prag i/ili time što kanal ima zanemarljivu količinu sadržaja u odnosu na drugi kanal ako je njegova energija ili apsolutni nivo najmanje 15 dB ispod drugog kanala, ili ako je njegova energija ili apsolutni nivo najmanje 18 dB ispod drugog kanala, ili ako je n jegova energija ili apsolutni nivo najmanje 25 dB ispod drugog kanala.

10. Metod u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva. naznačen time što su prihvaćeni audio podaci u obliku toka bitova okvira kodiranih podataka i time što je dekodiranje podeljeno u skup operacija dekodiranja u prednjem planu (201) i skup operacija dekodiranja u zadnjem planu (203). gde operacije dekodiranja u prednjem planu obuhvataju raspakivanje i dekodiranje podataka eksponenta i mantise frekventnog domena za okvir toka podataka tako da se dobiju raspakovani i dekođirani podaci eksponenta i mantise frekventnog domena za okvir i metapodaci koji prate okvir i gde operacije dekodiranja u zadnjem planu obuhvataju određivanje koeficijenata transformacije, inverznu transformaciju i primenu dalje obrade, primenjujući bilo koje potrebno dekodiranje obrade prelaznog prediktivnog šuma i svođenje kanala u slučaju M<N.

11. Metod u skladu sa patentnim zahtevom 10, naznačen time što operacije dekodiranja u prednjem planu izvedene u prvom prolazu prati drugi prolaz, gde se prvi prolaz sastoji od raspakivanja metapodataka blok-po-blok i čuvanja pointera koji ukazuju na mesto skladištenja zapakovanih podataka eksponenta i mantise, i gđe se drugi prolaz sastoji od korišćenja sačuvanih pointera koji ukazuju na zapakovane eksponente i mantise i raspakivanja i dekodiranja podataka eksponenta i mantise kanal-po-kanal.

12. Metod u skladu sa bilo kojim prethodnim patentnim zahtevima. naznačen time što se kodirani audio podaci kodiraju u skladu sa jednim od seta standarda koji se sastoji od AC-3 standarda, E-AC-3 standarda i HE-AAC standarda.

13. Medijum za skladištenje naznačen time što ga računar može da čila i koji skladišti instrukcije za dekodiranje koje, kada ih izvrši jedan ili više procesora sistema za obradu, uzrokuju da sistem za obradu sprovede metod bilo kog od prethodnih patentnih zahteva.

14.Aparat (1200) za obradu audio podataka naznačen time što služi za dekodiranje audio podataka koji uključuju kodirane blokove N.n kanala audio podataka za formiranje dekodiranih audio podataka koji uključuju M.m kanala dekodiranih audio signala, gde je M>1, n broj kanala niskofrekventnih efekata u kodiranim audio podacima, i gde je m broj kanala niskofrekventnih efekata u dekodiranim audio podacima, pri čemu se aparat sastoji od sredstava za izvršavanje metoda bilo kog od patentnih zahteva od 1 do 12.